Autor(es):
Michels, Fernando Heck
Data: 2026
Identificador Persistente: https://hdl.handle.net/10316/123616
Origem: Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Assunto(s): Soil quality; Organic contaminants; Potentially toxic elements; Fossil fuels combustion; Risk assessment; Qualidade do solo; Contaminantes orgânicos; Elementos potencialmente tóxicos; Combustão de combustíveis fósseis; Avaliação de risco
Descrição
Compreender o legado ambiental em zonas industriais abandonadas que operaram quando a regulamentação ambiental era menos rigorosa é fundamental no contexto da proteção do solo e da saúde humana, bem como do desenvolvimento sustentável. Esta problemática é particularmente relevante em áreas protegidas, como é o caso do Cabo Mondego (centro de Portugal), reconhecido a nível nacional e internacional pela sua geodiversidade e património geológico e que, por esse motivo, foi classificado como Monumento Natural de Portugal. A área do Cabo Mondego também engloba um histórico de atividades potencialmente contaminantes associadas a operações mineiras e industriais de longa duração que utilizaram combustíveis fósseis, amplamente conhecidas pelo seu potencial de impactar significativamente o meio ambiente. As atividades industriais no Cabo Mondego centraram-se na produção de cimento e cal e, ao longo do tempo, incluíram também, de forma intermitente, o fabrico de vidro, tijolos, telhas, cerâmica e briquetes de coque de carvão, todas elas utilizando fornos de alta temperatura alimentados por combustíveis fósseis. Neste contexto, o presente estudo visa contribuir para a gestão segura e sustentável desta área protegida, através da avaliação da qualidade do solo e da análise do risco ambiental. Amostras de solo do território do Cabo Mondego foram investigadas recorrendo a uma abordagem que incluiu a utilização de técnicas geoquímicas e petrográficas, permitindo a determinação de parâmetros físico-químicos e de componentes inorgânicos e orgânicos do solo. Os dados obtidos foram utilizados para comparação com valores de referência do solo, análise estatística e geoestatística, e cálculo de risco, possibilitando a identificação dos contaminantes, da sua origem e comportamento, bem como da severidade da contaminação e da sua distribuição espacial. Os resultados indicam que as concentrações mais elevadas de contaminantes orgânicos e alguns elementos potencialmente tóxicos foram encontradas em amostras localizadas até 500 m das antigas instalações industriais, sugerindo que as emissões de chaminés do complexo industrial associadas à combustão de combustíveis fósseis constituíram a principal fonte de contaminação na área circundante. Os níveis elevados de contaminantes orgânicos no solo, em particular os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) prioritários e as partículas derivadas da combustão (por exemplo, char, coque), ambos reconhecidos como prejudiciais ao ambiente e à saúde humana, suscitam elevada preocupação. A presença simultânea de partículas de carvão de origem local e de carvão importado no solo, juntamente com a deposição de resíduos de mineração de carvão na área, associada a níveis mais elevados de As, Mo, Se e HPA, evidenciam uma contaminação ligada à exploração, manuseamento e utilização histórica do carvão. Os indicadores de risco ecológico revelam risco moderado a elevado num raio de 500 m em torno do antigo complexo industrial, enquanto os valores de Incremental Lifetime Cancer Risk sugerem risco potencial a elevado para a saúde humana na mesma área, sendo o contacto dérmico a principal via de exposição. De um modo geral, as áreas com maior risco ecológico e para a saúde humana confirmam que a acumulação de HPA no solo é parcialmente controlado pelas emissões e subsequente deposição de componentes de origem industrial. Embora a área onde o risco é maior não seja habitada, ações de remediação e valorização (por exemplo, para eventual uso em geoturismo) exigem uma consideração cuidadosa dos locais críticos. A identificação de zonas de risco elevado fornece uma base para intervenções direcionadas que salvaguardem os ecossistemas e os visitantes. Esta investigação no Cabo Mondego aprofunda a compreensão das vulnerabilidades da região e sublinha a importância da sua proteção.
Understanding the environmental legacy surrounding abandoned industrial zones operated in times with less stringent environmental regulations is crucial in the context of soil and human health protection, and sustainable development. This issue is especially pertinent in protected areas, as is the case of Cabo Mondego (central Portugal), which is nationally and internationally recognized for its geodiversity and geoheritage, and has therefore been designated as a Natural Monument of Portugal. The area of Cabo Mondego also encompasses a history of potentially contaminating activities associated with long-term mining and industrial operations that used fossil fuels, which are extensively known for their potential to significantly impact on the environment. The industrial activities in Cabo Mondego were principally focused on cement and lime production and, over time, also intermittently included the manufacture of glass, bricks, tiles, ceramics, and coal coke briquettes, all of which operated using high-temperature ovens fueled by fossil fuels. In this context, this study aims to contribute to the safe and sustainable management of this protected area, through the evaluation of soil quality and the assessment of environmental risk. Soil samples from Cabo Mondego territory were investigated using a multi-technique approach that included geochemical and petrographic techniques allowing determination of physicochemical parameters and the inorganic and organic soil components. The data were used for comparison with soil reference values, statistical and geostatistical analysis, and risk calculation, allowing identification of contaminants, their source and behavior, as well as contamination severity and its spatial distribution. The results indicate that higher concentration of organic compounds and some potentially toxic elements were found in the samples located up to 500 m from the former industrial facilities, suggesting that emissions from stacks in the industrial complex associated with fossil fuel combustion were the primary source of contamination in the surrounding area. Elevated levels of organic contaminants in soil, specifically the priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and combustion-derived particles (e.g., char, coke), both recognized as harmful to environment and human health, raise significant concern. The presence of particles from local and imported coal in soil, along with the disposal of coal mining residues in the area associated with higher levels of As, Mo, Se, and PAH, highlights contamination linked to historical coal mining, handling and use. Ecological risk indicators show moderate to high risk within a 500 m radius of the former industrial complex, while Incremental Lifetime Cancer Risk values suggest potential to high human health risk in the same area, with dermal contact as the main exposure pathway. Overall, areas with higher ecological and human health risk confirm that PAH accumulation in the soil is partly driven by emissions and subsequent deposition from former industrial-derived components. Although the area with higher risk is uninhabited, remediation and valorisation actions (e.g., for potential geotourism use) impose careful consideration of critical sites. Identifying zones of elevated risk provides a basis for targeted interventions to safeguard ecosystems and visitors. This research in Cabo Mondego enhances the understanding of the region’s vulnerabilities and highlights the importance of its protection.