1 PROGRAMA DE MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS E DOS SEDIMENTOS DA CTRSU – VALORSUL (1999-2015) Carla Palma, Manuela Valença Instituto Hidrográfico, Rua das Trinas, 49, 1249-093 Lisboa MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL - MARINHA Resumo O programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos da Central de Resíduos Sólidos Urbanos (CTRSU) implementado pela Valorsul, S.A. tem vindo a ser executado pelo Instituto Hidrográfico (IH). Com vista ao acompanhamento da evolução do estado da qualidade do meio marinho envolvente à central de tratamento, foram efetuadas medições de parâmetros físico-químicos nas matrizes água e sedimento, para a caracterização de possíveis impactos da atividade da CTRSU no estuário do rio Tejo. Neste trabalho efetua-se uma avaliação espácio-temporal dos resultados obtidos nas matrizes água e sedimento para as diversas componentes do referido programa, no período de 1999 a 2015 somente nas estações que foram amostradas ao longo dos 16 anos. Pelos resultados obtidos, foi possível verificar que nos locais sujeitos a avaliação e nos parâmetros físico-químicos estudados, as variações registadas não são significativas ao longo do período em estudo estando associadas, por um lado, à sazonalidade e à dinâmica própria do estuário do rio Tejo, e por outro, à pressão antropogénica urbana e industrial adjacente, pelo que não poderão ser relacionáveis diretamente à atividade da CTRSU. 1. Introdução O Programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos implementado pela Valorsul desde 1998 tem como objetivo acompanhar e avaliar o estado da qualidade ambiental do meio envolvente à Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos (CTRSU) no estuário do rio Tejo. Prevê também a avaliação do impacto térmico gerado pelo Circuito de Água de Arrefecimento (CAR) na zona do estuário adjacente. O programa é composto por quatro componentes: a medição das temperaturas e velocidades de correntes relativas ao CAR em três estações de amostragem; a determinação de parâmetros físico-químicos relevantes para o sistema
26
Embed
PROGRAMA DE MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DAS … · da Convenção para a Protecção do Ambiente Marinho do Atlântico Nordeste (OSPAR) - Monitoring Guidelines (OSPAR, 2002); os
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
PROGRAMA DE MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS
E DOS SEDIMENTOS DA CTRSU – VALORSUL (1999-2015)
Carla Palma, Manuela Valença
Instituto Hidrográfico, Rua das Trinas, 49, 1249-093 Lisboa
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL - MARINHA
Resumo
O programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos da
Central de Resíduos Sólidos Urbanos (CTRSU) implementado pela Valorsul, S.A. tem
vindo a ser executado pelo Instituto Hidrográfico (IH). Com vista ao acompanhamento da
evolução do estado da qualidade do meio marinho envolvente à central de tratamento,
foram efetuadas medições de parâmetros físico-químicos nas matrizes água e sedimento,
para a caracterização de possíveis impactos da atividade da CTRSU no estuário do rio
Tejo.
Neste trabalho efetua-se uma avaliação espácio-temporal dos resultados obtidos
nas matrizes água e sedimento para as diversas componentes do referido programa, no
período de 1999 a 2015 somente nas estações que foram amostradas ao longo dos 16
anos. Pelos resultados obtidos, foi possível verificar que nos locais sujeitos a avaliação e
nos parâmetros físico-químicos estudados, as variações registadas não são significativas
ao longo do período em estudo estando associadas, por um lado, à sazonalidade e à
dinâmica própria do estuário do rio Tejo, e por outro, à pressão antropogénica urbana e
industrial adjacente, pelo que não poderão ser relacionáveis diretamente à atividade da
CTRSU.
1. Introdução
O Programa de Monitorização da Qualidade das Águas e dos Sedimentos
implementado pela Valorsul desde 1998 tem como objetivo acompanhar e avaliar o
estado da qualidade ambiental do meio envolvente à Central de Tratamento de Resíduos
Sólidos Urbanos (CTRSU) no estuário do rio Tejo. Prevê também a avaliação do impacto
térmico gerado pelo Circuito de Água de Arrefecimento (CAR) na zona do estuário
adjacente. O programa é composto por quatro componentes: a medição das
temperaturas e velocidades de correntes relativas ao CAR em três estações de
amostragem; a determinação de parâmetros físico-químicos relevantes para o sistema
2
em estudo nas águas superficiais e sedimentos do estuário do rio Tejo bem como na vala
de drenagem adjacente à CTRSU e a determinação de parâmetros físico-químicos nas
águas subterrâneas.
Com o presente trabalho pretende-se efetuar uma avaliação espácio-temporal
durante o período de 1999-2015 na matriz água e sedimento focando-se em alguns
parâmetros mais relevantes do programa de monitorização como os nutrientes, metais e
compostos orgânicos. A discussão dos resultados é efetuada individualmente nas duas
matrizes estudadas (água e sedimento), servindo de suporte a esta discussão o Decreto-
Lei nº 103/2010, de 24 de setembro, que ”…transpõe para a ordem jurídica nacional a
diretiva 2008/105/CE, de 16 de dezembro, que estabelece as normas de qualidade
ambiental (NQA) no domínio da política da água.”; o Decreto-Lei nº 218/2015, de 7 de
outubro, que altera o decreto anterior no que respeita às substâncias prioritárias e
normas de qualidade ambiental no domínio da política da água; a Portaria nº 1450/2007,
de 12 de Novembro que é um instrumento regulamentar que classifica os sedimentos de
acordo com o seu grau de contaminação em metais e compostos orgânicos no âmbito
das operações de dragagem e eliminação de inertes por deposição ou imersão; os guias
da Convenção para a Protecção do Ambiente Marinho do Atlântico Nordeste (OSPAR) -
Monitoring Guidelines (OSPAR, 2002); os relatórios Quality Status Report 2000: Region
IV – Bay of Biscay and Iberian Coast (OSPAR, 2000) e Co-ordinated Environmental
Monitoring Programme-Assessment manual for contaminants in sediments and biota
(OSPAR, 2008). A utilização destes documentos e dos critérios neles contidos na
avaliação dos parâmetros físico-químicos e sistemas monitorizados, será efetuada de
forma ponderada, uma vez que há diferenças entre o tipo de sistema em estudo e o tipo
de sistema para os quais os critérios referidos foram criados, podendo estes, em última
análise, funcionar apenas como valores indicativos.
2. Plano de Amostragem, Métodos e Controlo de qualidade
Nos anos de 1999 a 2015 foram ocupadas três estações no estuário (La1, La2 e
La3) e uma estação numa secção transversal da vala de drenagem (Lb) ao local de
implantação da CTRSU tal como se apresenta na Figura 1. Nos anos de1999 a 2003
também foi amostrada a estação La4 situada a leste da Ponta de Destroi.
As campanhas hidrológicas no estuário e na vala de drenagem decorreram em
situação considerada de maré morta e em duas situações de maré distintas; preia-mar
(PM) e baixa-mar (BM). A periocidade da amostragem das águas nas estações do
estuário foi variando ao longo do tempo, assim como os níveis de colheita em
profundidade - superfície (S) e fundo (F). Na Tabela I apresenta-se a periocidade ao
longo do tempo assim com os níveis de amostragem.
3
Figura 1 – Localização das estações de amostragem no estuário e na vala de drenagem.
Tabela I – Periocidade e níveis de amostragem nas águas estuarinas e na vala de drenagem (1999-2015).
Anos Periocidade Nível
Superfície Fundo
1999 10 X X
2000 a 2002 12 X X
2003 10 X X
2004 a 2009 6 X X
2010 a 2012 4 X X
2013 2 X
2014 a 2015 4 X
A componente das águas subterrâneas teve início em 2003, apresentando-se na
Tabela II a periocidade ao longo do tempo assim com os piezómetros amostrados.
Tabela II – Periocidade de amostragem nas águas subterrâneas (2003-2015).
Anos Periocidade Nível
PZ1 PZ2 PZ3 PZ4 PZ5 PZ6
2003 a 2007 12 X X X X X X
2008 a 2009 6 X X X X
2010 a 2012 2 X X
2013 1 X X
2014 a 2015 2 X X X X
As amostras de água foram colhidas com garrafa de Niskin (Figura 2). Na
componente das águas subterrâneas foram efetuadas campanhas semestrais sendo a
4
amostragem efetuada com uma bomba submersível com alimentação autónoma por
gerador. A amostragem dos sedimentos foi anual sendo a colheita efetuada com uma
draga Smith-McIntyre (Figura 3).
Figura 2 – Garrafa de Niskin para colheita de
amostras de água de superfície.
Figura 3 – Draga Smith-McIntyre para colheita de
amostras de sedimento.
Em termos analíticos houve necessidade de adaptação a novas metodologias
face à evolução do conhecimento – desde a optimização à acreditação de métodos de
análise, reforço das medidas de controlo de qualidade interno e atualização de
equipamentos. Os tratamentos efetuados às amostras de água e sedimento até ao
momento de análise, assim como a quantificação dos diversos parâmetros estão
descritos nos relatórios técnicos finais entregues à Valorsul, S.A (Central de Resíduos
Sólidos Urbanos).
A Tabela III apresenta os diversos parâmetros físico-químicos analisados nas
matrizes água e sedimento e as respetivas técnicas analíticas.
Tabela III – Parâmetros analisados nas diferentes componentes do programa de monitorização.
Parâmetro Técnica Analítica Matriz
Água
s
Sed.
Temperatura Termometria X
pH Potenciometria X X
Oxigénio Dissolvido Iodometria X
Salinidade Condutimetria X
Nutrientes (NO2, NH4) Espectrometria de Absorção Molecular (Fluxo Contínuo Segmentado)
X
Nutrientes (NO3, PO4) X
Metais (As, Cu, Zn, Fe, Cd, Mn, Ni, Pb, Hg) Espectrometria de Absorção Atómica X X
Óleos e Gorduras e Hidrocarbonetos Espectrometria de Infravermelho X X
Granulometria Peneiração e Difração Laser X
Carbono Orgânico Total Espectroscopia de Absorção de Infravermelho não Dispersivo X
Matéria Orgânica Gravimetria (Perda por Ignição a 550ºC) X
Pesticidas Organoclorados e Policlorobifenilos (PCB) Cromatografia Gasosa (GC-ECD) X
Hidrocarbonetos Aromáticos Espectrometria de Fluorescência de Ultravioleta X
Hidrocarbonetos Poliaromáticos (PAH) Cromatografia Gasosa / Espectrometria de Massa (GC-MSD) X
5
O controlo de qualidade analítico interno e externo foi efetuado de acordo com os
requisitos definidos pelo laboratório, nomeadamente a realização de duplicados, ensaios
em branco e de recuperação, a utilização de materiais de referência certificados (MRC) e
a participação em ensaios interlaboratoriais (EIL). De referir que, para a maioria dos
parâmetros estudados, o desempenho do laboratório em EIL foi satisfatório. Os
laboratórios de Química e Sedimentologia do Instituto Hidrográfico são acreditados
segundo a norma NP EN ISO/IEC 17025.
3. Apresentação e Discussão dos Resultados
Na análise efetuada e para efeitos de cálculo, os valores ao nível do LQ foram
considerados em metade do seu valor absoluto conforme definido no art. 7º do DL
103/2010. Para efeitos de somatórios dos congéneres dos policlorobifenilos analisados,
dos isómeros do DDT e seus metabolitos e dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos,
os valores abaixo do LQ são considerados como zero.
Os resultados dos metais são discutidos a partir de 2004, pois entre 1999 e 2003
as análises foram efetuadas por um laboratório contratado, sendo os seus limites de
detecção e método de determinação/quantificação diferentes do IH.
3.1. Águas superficiais do estuário do rio Tejo e da vala de drenagem
Os diversos parâmetros analisados são discutidos em função dos seus
indicadores estatísticos (média, mínimo e máximo) nas duas situações de maré (PM e
BM). No estudo das águas superficiais só se entrou em consideração com as estações
que foram amostradas no período 1999-2015 (La1, La2, La3 e Lb). De salientar que,
embora estejam a ser efetuadas comparações de teores médios anuais dos diferentes
parâmetros, o numero de amostragens por ano variou entre 2 e 12.
A Tabela IV apresenta os resultados obtidos no período 1999-2015 nas amostras
de água superficial colhidas nas estações do estuário do rio Tejo e na vala de drenagem
para os parâmetros temperatura (T), pH, oxigénio dissolvido (O2), salinidade (SAL) e na
Tabela V para os parâmetros nitrato (NO3), nitrito (NO2), azoto amoniacal (NH4) e fósforo
reativo (PO4).
A análise da Tabela IV permite concluir que para os parâmetros T, pH e SAL não
existem diferenças significativas no período estudado. Os teores de O2 variam entre
2,71 e 10,7 mg L-1 para a estação La1, entre 4,38 e 10,1 mg L-1 para a La2, entre
4,00 e 10,4 mg L-1 para a La3 e para a Lb entre <0,03 e 22,8 mg L-1. A amplitude
verificada nestes parâmetros está associada à sazonalidade nomeadamente às variações
de temperatura do ar e pluviosidade.
6
Tabela IV – Teores médios, mínimo e máximo dos parâmetros físico-químicos T, pH, O2 e SAL nas amostras de água (1999-2015).
Pela análise da Tabela V verifica-se que nas estações estuarinas (La1, La2 e La3)
o teor médio de NO3 apresenta diferenças pouco significativas, com os teores mais
elevados na estação situada mais a montante (La1) onde é maior a influência do regime
de descarga do rio. Os teores médios variaram entre 59 e 2870 µg – N L-1 para a estação
La1, entre 72 e 1410 µg – N L-1 para a La2 e para a La3 entre <14 e 1260 µg – N L-1. O
NO2 registou valores médios semelhantes ao longo do estuário e ao longo do tempo, com
valores a variarem entre 3,9 e 80 µg-N L-1.
Na vala de drenagem ocorreram sistematicamente os valores máximos de NO3 e
NO2, verificando-se que entre 1999 e 2003 os teores máximos encontrados são muito
superiores aos encontrados nos anos seguintes. Entre 1999 e 2003 os teores máximos
foram de 29400 µg – N L-1 para o NO3 e de 1865 µg – N L-1 para o NO2, enquanto que
nos anos de 2004 a 2015 estes máximos foram de 6300 µg – N L-1 para o NO3 e
1135 µg – N L-1 para o NO2.
Não se verificam diferenças significativas no comportamento do PO4 ao longo do
tempo, com as médias consistentes e amplitudes estáveis, variando os seus teores entre
15 e 290 µg-P L-1.
A evolução dos teores médios de NH4 apresentam um comportamento semelhante
e da mesma ordem de grandeza para as estações La1 e La3, variando entre 6,2 e 45 µg-
N L-1. Os valores encontrados na estação La2 foram superiores, variando entre 74 e 640
µg-N L-1, o que pode estar relacionado com alguma influência, não quantificada, de
escorrências da vala de drenagem.
Na Figura 4 apresentam-se os resultados em gráficos no qual estão
representadas as medidas estatísticas: mediana (Median), percentil de valores entre 25%
e 75% em redor da mediana (25%-75%), os valores máximo e mínimo (Non-Outlier Rang)
e os valores aberrantes (Outliers e Extremes), para o nitrato (NO3), nitrito (NO2), azoto
amoniacal (NH4) e fósforo reativo (PO4) para as estações La1, La2, La3 e Lb. Não se
entrou em consideração os teores do NO3 e NO2 na estação Lb nos anos de 1999 a
2003.
9
Figura 4 – Mediana (Median), percentil de valores entre 25 e 75% em redor da mediana (25-75%), valores máximo e mínimo (Non-Oultier Rang) e valores aberrantes (Outliers e Extremes) do NO3 (a), NO2
(b), NH4 (c) e PO4 (d) no estuário do rio Tejo e na vala de drenagem nos anos de 1999 a 2015.
Verifica-se que os valores da mediana dos diversos nutrientes são superiores em
situação de BM relativamente aos valores de PM. O percentil de valores entre 25% e
75% em redor da mediana, para cada um dos parâmetros NO3 (Figura 4 (a)), NO2 (Figura
4 (b)) e PO4 (Figura 4 (d)) para as estacões do estuário (La1, La2 e La3) são da mesma
ordem de grandeza, enquanto para o parâmetro NH4 (Figura 4 (c)) já se verificam
variações entre estações. O percentil de valores entre 25% e 75% em redor da mediana
para os parâmetros NO3 (Figura 4 (a)) e NO2 (Figura 4 (b)) apresenta variações
significativas.
A Tabela VI apresenta os resultados obtidos no período 2004-2015 para as
amostras de água estuarinas (La1, La2 e La3) e para a vala de drenagem (Lb) para os
Os teores médios dos metais As, Cd, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb e Zn nas estações do
estuário e da vala de drenagem estuário (Tabela VI) são da mesma ordem de grandeza.
São exceção os teores encontrados na estação La1 para os metais Cu, Ni, Pb e Zn no
ano de 2012 e na estação Lb para o Zn e Cd em 2009. Não entrando com as referidas
exceções, os teores médios variaram entre 0,105 e 5,69 µg L-1 para o As, entre
<0,03 e 0,454 µg L-1 para o Cd, entre 0,534 e 10,2 µg L-1 para o Cu, entre
<0,0075 e 0,07 µg L-1 para o Hg, entre 0,630 e 8,94 µg L-1 para o Ni, entre 0,078 e 2,37
µg L-1 para o Pb. Para o Zn os valores variaram entre 1,74 e 19,5 µg L-1 para as amostras
do estuário e entre 1,37 e 181 µg L-1 para a vala de drenagem.
Na generalidade os teores em metal encontrados nas estações estuarinas (La1,
La2 e La3) são inferiores aos encontrados na vala de drenagem (Lb).
Os teores obtidos para os metais Mn e Fe são aleatórios variando respetivamente
entre <1 e 141 µg L-1 para a estação La1, entre <1 e 32 µg L-1 para a La2, entre <1 e
83 µg L-1 para a La3 e para a Lb entre <1,16 e 389 µg L-1.
Na Figura 5 apresentam-se os resultados em gráficos no qual estão
representadas as medidas estatísticas: mediana (Median), percentil de valores entre 25%
e 75% em redor da mediana (25%-75%), os valores máximo e mínimo (Non-Outlier Rang)
e os valores aberrantes (Outliers e Extremes), para os metais arsénio (As), cobre (Cu),
niquel (Ni) e chumbo (Pb) e zinco (Zn) para as estações La1, La2, La3 e Lb.
Verifica-se que para o As, Cu, Ni, Pb e Zn não há diferenças significativas entre as
situações de PM e BM, verificando-se que para todas as estações há valores
considerados aberrantes (Outliers e Extremes).
13
Figura 5 – Mediana (Median), percentil de valores entre 25 e 75% em redor da mediana (25-75%), valores
máximo e mínimo (Non-Oultier Rang) e valores aberrantes (Outliers e Extremes) do As (a), Cu (b), Ni (c), Pb (d) e Zn (e) no estuário do rio Tejo e na vala de drenagem nos anos de 2004 a 2015.
Na Tabela VII apresentam-se os valores de referência definidos como EAC pela
OSPAR (2000) e as NQA-MA estabelecidas no DL 218/2015. Os valores de EAC
representam concentrações abaixo das quais não há risco para o ambiente. Os valores
de NQA-MA representam as normas de qualidade ambiental expressas em valor médio
anual, sendo apenas valores guias para as amostras estuarinas.
De referir que o teor médio para cada parâmetro é referente a todas as
amostragens em épocas distintas enquanto o valor de 2013 é referente apenas a uma
amostragem efetuada em outubro. O teor médio do As apresentado refere-se aos anos
de 2013 a 2015.
Pela Tabela VIII verifica-se que os teores médios de NO3, NO2 e NH4, assim como
dos metais As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn são variáveis de estação para estação e de ano
para ano.
15
Tabela VIII – Teores médios dos nutrientes NO3, NO2, NH4 e PO4 e metais As, Cd, Cu, Fe, Hg, Mn Ni, Pb e Zn nas amostras de água subterrâneas (2003-2015).
Nas Figuras 6 e 7 apresentam-se os resultados em gráficos no qual estão
representadas as medidas estatísticas: mediana (Median), percentil de valores entre 25%
e 75% em redor da mediana (25%-75%), os valores máximo e mínimo (Non-Outlier Rang)
e os valores aberrantes (Outliers e Extremes), para o NO3 (a), NH4 (b) e PO4 (c) e na
Figura 7 para os metais Cd (a), Cu (b), Ni (c), Pb (d) e Zn (e).
Figura 6 – Mediana (median percentil de valores entre 25 e 75% em redor da mediana (25-75%), valores
máximo e mínimo (Non-Oultier Rang) e valores aberrantes (Outliers e Extremes) do NO3 (a), NH4
(b) e PO4 (c) nos piezómetros instalados no terreno envolvente à CTRSU nos anos de 2003 a 2015.
(a) NO3 (µg-N L-1
(b) NH4 (µg-N L-1
) (c) PO4 (µg-P L-1
)
17
Figura 7 – Mediana (Median), percentil de valores entre 25% e 75% em redor da mediana (25-75%), valores
máximo e mínimo (Non-Oultier Rang) e valores aberrantes (Outliers e Extremes) do Cd (a), Cu (b), Ni (c), Pb (d) e Zn (e) nos piezómetros instalados no terreno envolvente à CTRSU nos anos de 2003 a 2015.
Analisando a Figura 6 (NO3 (a), NH4 (b) e PO4 (c)) e Figura 7 (Cd(a), Cu (b), Ni (c),
Pb (d) e Zn (e)) verificam-se grandes variações no percentil de valores entre 25% e 75%
em redor da mediana, assim como muitos valores aberrantes.
(a) Cd (µg L-1
) (b) Cu (µg L-1
)
(c) Ni (µg L-1
) (d) Pb (µg L-1
)
(e) Zn (µg L-1
18
Quanto aos teores de hidrocarbonetos e de óleos e gorduras verifica-se que de
um modo geral os valores são baixos com frequente incidência ao nível do LQ do método
de ensaio, ou seja, 0,05 mg L-1.
3.3. Sedimentos do estuário do rio Tejo e da vala de drenagem
As caraterísticas granulométricas dos sedimentos, assim como o teor em
carbonatos são importantes para a caraterização e possibilidade de efetuar estudos
comparativos entre os sedimentos (Salomons, 1980; Loring, 1991; Kersten, 2002,
OSPAR, 2002).
A Tabela IX apresenta a percentagem da fração <63 µm (silte+argila) dos
sedimentos amostrados entre 2004-2015.
Tabela IX – Análise textural da fração fina (silte + argila) e classificação textural de Shepard (1954) dos sedimentos (1999-2015).