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Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha . Helena Rebelo 9º SEMINÁRIO SOBRE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013 Pintura de William-Adolphe Bouguereau

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Page 1: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Avaliação da qualidade de águas

subterrâneas:

estudo de alguns parâmetros físico-químicos

Catarina Mansilha . Helena Rebelo

9º SEMINÁRIO SOBRE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 2: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

A água subterrânea é um recurso natural

valioso que, enquanto tal, deve ser protegido

da deterioração e da poluição química.

Essa proteção é particularmente importante no

que respeita aos ecossistemas dela

dependentes e à sua utilização para o

abastecimento de água destinada ao consumo

humano.

(Decreto-Lei n.º 208/2008 de 28 de Outubro )

Pintura de Henry Picou

Page 3: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Nos últimos três anos a atual conjetura económica do

país e o panorama tarifário no setor da água e do

saneamento, têm conduzido à diminuição do consumo

de água comprada às empresas ou serviços de

abastecimento e ao aumento do consumo de água

subterrânea por parte das populações para uso

doméstico (“Água e Saneamento em Portugal: o Mercado e os Preços”, APDA

Novembro de 2012; Jornal Público 28/11/2012).

INSA - aumento do número de pedidos de análise de

águas subterrâneas destinadas a consumo humano por

particulares. Têm surgido igualmente, com alguma

frequência, amostras de poços e furos de captações

ilegais e ainda amostras resultantes da mistura de água

não tratada com água da rede pública.

O sector do abastecimento de água em Portugal serve atualmente cerca de 94% da população

Pintura de Guillaume Seignac

Page 4: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Torna-se, portanto, essencial avaliar a

potabilidade destas águas uma vez que, mesmo

sem sinais visíveis de contaminação, a água

pode estar poluída, em especial se os locais de

captação estiverem localizados em zonas

agrícolas, industrializadas ou com fossas

séticas, constituindo a ausência de controlo um

problema real capaz de gerar situações muito

complexas de saúde pública.

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 5: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

… em termos Regulamentares

Água para consumo humano - Decreto-Lei n.º 306/2007 Tem por objetivo proteger a saúde humana dos efeitos nocivos

resultantes da eventual contaminação da água e assegurar a

disponibilização tendencialmente universal de água salubre, limpa

e desejavelmente equilibrada.

Água subterrânea - Decreto-Lei n.º 208/2008 Estabelece o regime de proteção das águas subterrâneas contra a

poluição e deterioração, transpondo para a ordem jurídica interna

a Diretiva n.º 2006/118/CE.

Tendo em conta a necessidade de obter níveis de proteção da

água subterrânea, dever-se-ão cumprir os critérios já fixados

para 2 poluentes (nitratos e pesticidas) e estabelecer normas

de qualidade e limiares para um conjunto de outros

parâmetros pertinentes (poluentes, grupos de poluentes e

indicadores de poluição)

Pintura de Doris Lemire

Page 6: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

O estabelecimento de valores numéricos a nível comunitário para os restantes poluentes/indicadores não

foi considerado uma opção viável devido à grande variabilidade natural de substâncias presentes nas

águas subterrâneas em função das:

condições hidrogeológicas

concentrações de fundo geoquímico

trajetos dos poluentes

interações com diversos compartimentos ambientais

…exigindo-se que os Estados-Membros estabeleçam as suas próprias normas de qualidade, tendo em

conta os riscos identificados e a lista de poluentes/indicadores constante do anexo II da Diretiva

2006/118/CE.

Page 7: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

1 - Substâncias ou iões, ou indicadores, que podem ocorrer naturalmente

ou como resultado de atividades humanas:

Arsénio

Cádmio

Chumbo

Mercúrio

Azoto amoniacal

Cloreto

Sulfato

2 - Substâncias sintéticas artificiais:

Tricloroetileno

Tetracloroetileno

3 - Parâmetros indicativos de intrusões salinas ou outras

Condutividade / Cloreto, Sulfato

Alguns países estabeleceram já limiares, tendo fundamentalmente por

base os padrões de água potável previstos na Diretiva UE (98/83/CE) ou

respetivas normas nacionais.

Da lista mínima de poluentes e dos respetivos indicadores para os quais os Estados-Membros têm de

considerar a fixação de limiares constam:

Page 8: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Os limiares (ou normas de qualidade) desempenham um papel

importante, na medida em que constituem a base para a

definição do ponto de partida para a inversão da tendência…

Relatório da COMISSÃO EUROPEIA, C(2010) 1096 final

… que satisfaz a exigência prevista no artigo 3.º, n.º 7, da Diretiva Águas Subterrâneas, que estabelece que

a Comissão deve publicar um relatório sobre os referidos limiares com base nas informações fornecidas

pelos Estados-Membros (http://ec.europa.eu/environment/water/waterframework/groundwater.html)

Page 9: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Objetivo do estudo:

Avaliação da qualidade de águas subterrâneas de pequenos

abastecimentos no que respeita a alguns dos

poluentes/indicadores e sua adequação para fins domésticos

(INSA Porto e Lisboa 2010-2012)

Nitratos

Sulfatos

Cloretos

Azoto amoniacal

Condutividade

pH

Foram analisadas 1518 amostras, provenientes de 17

distritos do País, e realizados estudos comparativos

referentes a variações geográficas e sazonais.

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 10: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

N Média Amplitude VP >VP (%)

Nitratos (mg/L) 1518 24 0.50 - 314 50 15.6

Amónio (mg/L) 1387 0.11 0.02 - 13 0.5 2.4

Cloretos (mg/L) 1432 68 0.5 - 2797 250 3.7

Sulfatos (mg/L) 1422 46 0.5 - 1773 250 2.7

Condutividade (µS/cm) 1394 519 9 - 7800 2500 1.0

pH 1390 6.5 3.8 – 10.8 ≥ 6,5 e ≤ 9 51.7

Resultados

21,1% das amostras analisadas apresentaram pelo menos um resultado > VP para águas de consumo humano

pH - 51,7% valores < 6,5 (não traduz deterioração da qualidade físico-química da água, mas antes a natureza geológica dos aquíferos;

principal objetivo - prevenir fenómenos de corrosão de tubagens e acessórios na rede de distribuição)

Compostos azotados - habitualmente indicadores de uma deficiente qualidade higiénica da água e inaptidão para

consumo humano

Nitratos – indução de metaemoglobinemia e formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogénicas por

conversão a nitrito; desregulação endócrina; fenómenos de eutrofização; indicador de poluição

Amónio - Reconhecidas implicações na saúde humana, particularmente em crianças. Formação de cloraminas em

águas com elevados teores de amónio quando sujeitas a tratamento de desinfeção com cloro ou derivados

Algumas amostras revelaram também uma mineralização excessiva traduzida pelos elevados valores de

condutividade elétrica / cloretos e sulfatos, indicadores de intrusão salina decorrente de processos naturais ou

atividades antropogénicas.

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 11: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

…análise por Distrito

Grande variabilidade de resultados para a generalidade dos parâmetros, traduzida por valores

elevados de desvio padrão (grande diversidade, do ponto de vista geológico, dos aquíferos de origem)

Valores médios obtidos para cada parâmetro por Distrito < VP (exceção - cloretos no Distrito de

Leiria)

0

20

40

60

80

100

120

140

Méd

ia

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (x10) (mg/L)

Sulfatos (mg/L)

Condutividade (x10) (µS/cm)

pH

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 12: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Em 12 dos 17 Distritos foram registadas amostras com um ou

mais parâmetros acima dos VP.

Nitratos - Porto, Aveiro, Santarém, Lisboa, Portalegre, Évora e

Beja detêm os valores percentuais mais elevados (falta de

infraestruturas sanitárias, deposição superficial de esgotos, práticas

agrícolas e vulnerabilidade natural)

Amónio - Aveiro e Leiria detêm os valores mais elevados, com

5,4% e 14,3% >VP, respetivamente

Os Distritos do Centro Litoral e Sul (Leiria, Lisboa, Setúbal,

Portalegre, Évora e Beja) são os que apresentam águas com

maior mineralização, o que se pode explicar não só pelo

enquadramento hidrogeológico destas regiões mas também pela

possibilidade de intrusão salina.

Nos Distritos de Vila Real, Bragança, Coimbra, Guarda e Castelo

Branco não foram encontradas inconformidades relativamente

aos Valores Paramétricos constantes no DL 306/2007. Contudo,

para estes Distritos, bem como para Portalegre e Beja, trata-se de

resultados preliminares, uma vez que o número de amostras

analisadas foi reduzido para permitir extrair conclusões (n<10).

Distribuição percentual de resultados acima do VP por Distrito

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (%

)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

0

10

20

30

40

50

> V

P (

%)

Nitratos (mg/L)

Amónio (mg/L)

Cloretos (mg/L)

Sulfatos (mg/L)

Condutividade (µS/cm)

Page 13: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

…variação sazonal

os resultados sugerem ausência de variação estatisticamente significativa da concentração

média dos parâmetros analisados (p>0,05)

Verifica-se, contudo, relativamente ao parâmetro amónio, uma elevada percentagem de

resultados acima do VP (12,4%) na Primavera, comparativamente às restantes estações do

ano

Estação do Ano Primavera Verão Outono Inverno

N Média Amplitude >VP(%) N Média Amplitude >VP(%) N Média Amplitude >VP(%) N Média Amplitude >VP(%)

Nitratos (mg/L) 404 22a 0.03 - 254 13.9 460 25a 0.5 - 293 16.7 307 26a 0.13 - 314 16.3 347 25a 0.5 - 210 15.6

Amónio (mg/L) 372 0.15a 0.02 - 11 12.4 409 0.08a 0.02 - 8.40 1.7 263 0.06a 0.02 - 3.60 0.8 343 0.12a 0.02 - 13 3.2

Cloretos (mg/L) 379 62a 1 - 2600 3.4 439 64a 1 - 2797 3.2 294 67a 0.5 - 2027 2.7 320 82a 1.9 - 2580 5.6

Sulfatos (mg/L) 380 42a 0.5 - 1362 3.2 440 47a 0.5 - 1211 3.2 287 49a 0.5 - 1773 2.1 315 48a 0.5 - 1401 2.2

Condut. (µS/cm) 372 504a 9 - 7800 1.1 412 504a 22 - 6300 0.7 267 555a 27 - 6800 1.5 343 528a 14 - 4800 0.6

pH 370 6.5a 4.4 - 10.8 51.1 411 6.4a 3.8 - 9.3 52.8 265 6.5a 4.5 - 9.2 52.5 344 6.6a 4.7 - 9.0 50.3

One-way ANOVA a um nível de significância de p<0,05. Os índices (a, b, …) indicam diferenças estatisticamente significativas no teste de Tukey para o grupo de amostras analisadas.

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 14: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Conclusões

Tendo em conta a necessidade de obtenção de níveis de proteção da

água subterrânea, considera-se necessário encetar medidas de

proteção e recuperação dos aquíferos e estabelecer normas de

qualidade e limiares para parâmetros ainda não regulamentados;

O trabalho permitiu identificar massas de água subterrâneas poluídas,

situação que coloca riscos de saúde pública, sobretudo numa altura

em que o contexto económico do país impele as populações mais

carenciadas ao consumo de água de qualidade incerta;

Os resultados levam-nos a discordar das conclusões apresentadas no

Relatório da Comissão Europeia C(2010) 1096 final respeitante ao

estabelecimento de limiares.

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 15: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

… comunicação e exaustividade do relatório

26 Estados-Membros (EM) comunicaram informações sobre a fixação de limiares para 158 poluentes/indicadores no

formato acordado (exceto a Grécia)

Os poluentes mencionados no anexo II da Diretiva Águas Subterrâneas foram objeto de limiares, já que as 10

substâncias em causa representam risco num número bastante elevado de EM

5 EM fixaram limiares para os nitratos mais rigorosos do que os previstos na norma de qualidade de 50 mg/l, por

representarem risco e contribuirem para o estado medíocre do maior número de massas de água subterrâneas na

Europa

6 EM estabeleceram, para 36 pesticidas, limiares inferiores à norma de qualidade de 0,1 μg/l

A Dinamarca referiu-se ao processo de estabelecimento de limiares, mas não às substâncias em causa nem aos

valores numéricos.

Portugal referiu ausência de risco devido a poluentes distintos dos nitratos para justificar o não estabelecimento de

limiares.

Page 16: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Número de poluentes/indicadores para os quais foram estabelecidos limiares pelos EM (poluentes/indicadores agrupados)

Pintura de Guillaume Seignac

Page 17: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

… outros estudos

Pintura de Philippe Jolyet

Page 18: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Zona Vulnerável

Aquífero Esposende-Vila do Conde

Impacte da prática de horticultura intensiva na qualidade das

águas subterrâneas

Zona Vulnerável - Aquífero Esposende-Vila do Conde

Impacte da prática de horticultura intensiva

na qualidade das águas subterrâneas

Page 19: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Zona Vulnerável - Aquífero Esposende-Vila do Conde

0

10

20

30

40

50

60

Aceta

mip

rid

Atr

azin

e-…

Ald

rin

Atr

azin

e

Azo

xys

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bin

Cyp

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inil

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e

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EP

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uth

yla

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Th

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eth

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To

lyfl

uan

id

2,4

-D

Pesti

cid

as%

Frequência de pesticidas nas amostras (> LQ)

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 20: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

PESTICIDAS E ESTROGÉNIOS

Região do Alto Douro (9 fontanários públicos)

Presença de estrogénios em duas amostras e vestígios de

pesticidas em 80% das águas analisadas, alguns dos quais não

contemplados pelo Ministério da Agricultura.

Conc. (ng/L)

0

5

10

15

20

25

EPTCFolpet

Phosmet

2,4-D

Atrazine-desethyl

Terbuthylazin-desethyl

Iprodione

Dimethoate

Atrazine

Cyromazine

Terbuthylazin

Pirimicarb

Alachlor

Metalaxyl

LinuronS-Metolachlor

AldrinTiametoxame

Pendimetaline

Ciprodynil

Tolyfluanid

Fludioxinil

Dieldrin

Endrin

o.p`-DDT

Fenehexamid

Acetamiprid

Methoxychlor

Estrone

Estradiol

Azoxystrobin

Ponto 1

Ponto 2

Ponto 3

Ponto 4

Ponto 5

Ponto 6

Ponto 7

Ponto 8

Ponto 9

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 21: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

METAIS

420 amostras, de um total de 8664 amostras

analisadas, continham concentrações acima

dos VP

Arsénio em duas amostras de água para consumo humano tratadas

colhidas na torneira de um café (a) e num fontanário público (b).

C. Mansilha, C. Gonçalves, P. Gameiro, A. Heitor, A. Tavares. Cost Action 637 - meteau: Metals and related substances in drinking water. Book of Proceedings, (2008) 213-224.

0

200

400

600As (mg/L)

(a)

0

50

100As (mg/L)

(b)

P.V.

P.V.

0

10

20

30

40

50

60

70

Vila Real Bragança Porto Viana do Castelo

Braga

% amostras > P.V. Al

Mn

As

Ni

Cd

Pb

Cu

Pintura de Pompeo Girolamo Baton

Page 22: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS (HAPs)

PAH Mix - (US EPA 16)

Acenaphthene

Acenaphthylene

Anthracene

Benzo(a)anthracene

Benzo(b)fl uoranthene

Benzo(k)fl uoranthene

Benzo(g,h,i)perylene

Benzo(a)pyrene

Chrysene

Dibenz(a,h)anthracene

Fluoranthene

Fluorene

Indeno(1,2,3,c,d)pyrene

Naphthalene

Phenanthrene

Pyrene

Pintura de Caravaggio

Page 23: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Importa assegurar uma proteção eficaz das águas subterrâneas

através de medidas destinadas a prevenir ou a limitar a

introdução, tanto direta como indireta, de poluentes.

DECISÕES POLÍTICAS

Baseadas em evidências científicas

Definição/apresentação de limiares

Promoção da comunicação do risco à população em geral

Novas estratégias de remediação

Garantia de segurança e qualidade

Pintura de William-Adolphe Bouguereau

Page 24: Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de ...Avaliação da qualidade de águas subterrâneas: estudo de alguns parâmetros físico-químicos Catarina Mansilha

Pintura de Philippe Jolyet