Estudos sobre Ecotoxicologia e Ecologia relacionados à Plumbum ...

Estudos sobre Ecotoxicologia e Ecologia

relacionados à Plumbum em Santo Amaro

Biól. M.Sc. Silvia Egler - CETEM

Biól. M.Sc. Júlia Carina Niemeyer - UFBA

Prof. Dr. Eduardo Mendes da Silva - UFBA

25 de outubro de 2012 Seminário Santo Amaro – CETEM, RJ

• Decisões sobre remediação • Avaliação dos prejuízos/danos

• Determinar a biodisponibilidade

• Determinar o significado ecológico da

contaminação

Por que avaliar o risco ecológico de locais contaminados?

O passivo da Plumbum oferece algum risco ecológico após quase duas décadas da desativação do empreendimento?

Contaminação da biota ontem e hoje

Minima Média Maxima Minima Média Maxima Pb Cd0,04 6,18 0,0042 0,0813 Reis, 1975*

1,6 6,0 CEPED #37,2 0,46 Cunha; Araújo, 2001•

Sedimentos do rio Subaé

0,5 23,7 120 Donnier et al., 1977@

Sedimentos do rio Subaé em São Brás

119 1,19 UFBA, 1996•

Sedimentos do rio Subaé em São Francisco do

Conde62,2 0,189 UFBA, 1996•

Sedimentos da baía de Todos os Santos

877 0,223 Hatje et al., 2006

Peixes 1,03 0,19 Cunha; Araújo, 2001•

Tainha 0,1 0,81

Robalo 0,14 1,5

4 CEPED #80 135 Donnier et al., 1977@

CEPED #13 40 Donnier et al., 1977@

visceras 1,13 4,43 Santos, 2012aSururus 40 60 Donnier et al., 1977@

1,36 0,86 UFBA, 1996•1,15 1,06 Cunha; Araújo, 2001•33,7 0,25 UFBA, 1996•

0,28 5,4 1,1 Santos, 2011Camarão

São Francisco do Conde

0,003

Fonte

2,0∆ 1∆

2,0ⁿ 1ⁿ

Compartimento Ambiental

Ostras

Siris

Aguas do rio Subaé

São Francisco do Conde

Santos, 2011

Valores de referência

0,01

Chumbo Cádmio

Concentração de metais (mg/kg ou mg/L)

Santos, 2011

São Brás

0,19 3,4

Minima Média Maxima Minima Média Maxima Pb Cd0,004 CEPED #

12,35 1,88 Cunha; Araújo, 2001•Banana e laranja 0,01 CEPED #

Frutas e chás 0,18 118,2 0,04 7,39 Magna et al., 2011Tubérculos 14,1 2,32 Cunha; Araújo, 2001•

Vegetais folhosos 215 11,8 CEPED #Gramíneas 85 41,3 Cunha; Araújo, 2001•Gramíneas

300 m 26,4 1,07< 1 km 4,13 0,635> 6 km 6,03 0,201

> 10 km 4,19 0,096> 14 km 0,767 0,263

Gramíneas 820 7,99 Magna et al., 2011n ANVISA, decreto, 1965∆ ANVISA, 1998" peso seco* apud Santos, 2011# período de 1975 a 1980 @ apud Carvalho et al., 1982• apud FUNASA, 2003

1 0,03-0,3"

0,5ⁿ 0,5ⁿ

Fonte

Costa, 2001 (peso umido)

Valores de referência

Frutas e verduras

Compartimento Ambiental

Concentração de metais (mg/kg ou mg/L)Chumbo Cádmio

Qual o significado ecológico do impacto da poluição?

Produção de alimentos

Produção florestal

Reciclagem de matéria orgânica

Qualidade dos recursos

hídricos

Qualidade do ar

Preservação de espécies

Júlia Carina Niemeyer

Coimbra 2012

Ecological risk assessment of a tropical metal contaminated area:

the case study of Santo Amaro, Bahia, Brazil

A Tríade na Análise de Risco Ecológico

Linhas de Evidência (LoE):

Química Concentrações dos contaminantes

Ecotoxicológica

Ensaios ecotoxicológicos

Ecológica Levantamentos a campo

RISCO INTEGRADO

Esquema de ARE em Etapas

ETAPA 1

Descri ç ão Uso do Solo pretendido

ETAPA 1

Modelo conceitual

ETAPA 2

Determina ç ão dos aspectos Ecol ó gicos

ETAPA 2

Varredura

ETAPA 3

Avalia ç ão no local

Determina ç ão do Risco

ETAPA 3

Avaliação detalhada

Determina ç ão do Risco

Efeitos / Risco aceit á veis em

rela ç ão ao uso do solo

pretendido

Efeitos / Risco aceit á veis em

rela ç ão ao uso do solo

pretendido

Efeitos / Risco aceit á veis no

tempo em rela ç ão ao uso

do solo pretendido

Efeitos / Risco aceit á veis no

tempo em rela ç ão ao uso

do solo pretendido

Efeitos / Risco inaaceit á veis

em rela ç ão ao uso do solo pretendido

Efeitos / Risco inaaceit á veis

em rela ç ão ao uso do solo pretendido

MEDIDAS MITIGA Ç ÂO

Remedia ç ão

MEDIDAS MITIGA Ç ÂO

Remedia ç ão

Riscos inaceitáveis -

medidas de mitigação

SOLO

ÁGUA SUPERFICIAL

MICROORGANISMOS

ÁGUA SUBTERRÂNEA

PLANTAS

INVERTEBRADOS TERRESTRES

PÁSSAROS

GADO

HUMANOS

ANFÍBIOS

RÉPTEIS

MICROORGANISMOS

INVERTEBRADOS AQUÁTICOS

PEIXES

PÁSSAROS

MAMÍFEROS

Lixiviação

Escoamento

Dermal absorption

Absorção celular

Absorção

Ingestão; absorção dérmica

Ingestão

IIngestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Ingestão

Inge

stão

Ingestão

Ingestão;absorção dérmica


Absorção celular

Ingestão; absorção




Modelo Conceitual

NIEMEYER, 2012

• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)

• 1000T1 Tailing deposits

• Two transepts T1 and T3 • 5 points at each transept (+ PZ) • 3 reference soils

• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


• Ref 1 (9Km) • Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


Construções da Fábrica

Área urbana

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3 400T3

• Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


400T1

• Ref 3 (3Km)

• 1000T1 Depósitos de Escória

• 2 transectos T1 e T3 • 5 pontos por transecto (+ PZ) • 3 solos de referência

Amostragem e Solos de Referência

Imagem cedida pelo Prof. Sandro Machado

Comportamento de fuga e o seu significado ecológico

J.C. Niemeyer - Curso técnico - Avanços e desafios da Ecotoxicologia Terrestre no Brasil: ensaios usando organismos de solo, 25/09/12, Porto de Galinhas, PE.

Se os organismos deixam ou evitam o local contaminado, então teremos a perda da população e de suas atividades

nos processos ecológicos.

Christophe Quintin www.insecte.org

http://www.insecte.org/�

Ensaios de Comportamento de Fuga


ISO 17512-2: 2011 ABNT NBR ISO

17512-1:2011

0

20

40

60

80

100

120

P1000T1 P20T3 P400T3 P0 P20T1 P150T1 P50T3 P50T1 P400T1 P150T3 P1000T3

Soil group 1 Soil group 2 Soil group 3

**

**

**

** ** ** ****

** **

*

****

**

**

**

**

****

***

Área da Plumbum e arredores até 1000 m em Santo Amaro, BA

Fuga das minhocas e dos colêmbolos dos solos contaminados.

Niemeyer et al. 2010

% d

e fu

ga

Ensaios com organismos aquáticos função de retenção (ISO 15799)

Ensaios de toxicidade aguda com Daphnia (ISO 6341)

Toxicidade para 150T1

CE50 = 68%

Elutriato 1:4 (solo:água)

Bactéria luminescente Vibrio fischeri

Toxicidade em 50T3

CE50 = 8.6%

Agitado por 18 h Centrifugado a 3000 rpm Armazenado sob refrigeração

LoE - Ecotox

• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


• Two transepts T1 and T3 • 5 points at each transept (+ PZ) • 3 reference soils

• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


• Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


• Ref 1 (9Km) • Ref 1 (9Km)

Smelter buildings

Urban area

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


Ruínas da fábrica

Área urbana

400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


400T3 • Ref 2 (3Km)

• 1000T3 400T3

• Ref 2 (3Km)

• 1000T3

PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


PZ 20T1

50T1 150T1

20T3

50T3

150T3

400T1

• Ref 3 (3Km)


400T1

• Ref 3 (3Km)

• 1000T1 Depósito de escória

• • •

Função de retenção comprometida:

Publicações


Há risco para a germinação, crescimento e biomassa de plantas?

Ensaios laboratoriais com plantas. Solos da Área da Plumbum, Santo Amaro, BA

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1000T1 400T1 150T1 50T1 20T1 P. Zero 20T3 50T3 150T3 400T3 1000T3

Avena sativa

Brassica rapa

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00


Avena sativa

Brassica rapa

Crescimento (Valores de Risco)

Biomassa (Valores de Risco)


Ecotoxicidade e fatores de estresse

Área da Plumbum, Santo Amaro, BA Ponto 50T3

Área de referência (9 km)

Efeitos não previstos pelo ensaio laboratorial com plantas.


Ecotoxicidade e fatores de estresse

Quadrado trançado Veiga and Wildner (1993)

% Cobertura vegetal Área da Plumbum, Santo Amaro, BA

Evidências de transporte de contaminantes

Imagem extraída de Anjos (2003)

Evidências de transporte de contaminantes até o Rio Subaé

Pb Cd Cu Zn Ni Hg As Montante 8 ± 4 < LD < LD 17 ± 6 < LD < LD < LD

Jusante 16 ± 7 < LD < LD 38 ± 11 < LD < LD < LD Canal 28560 ± 234 178 ± 19 2004 ± 95 14947 ± 211 121 ± 75 50 ± 25 644 ± 198

DEZEMBRO 2010 SEDIMENTO

XRF (X-Ray Fluorescence da marca NITON)

Evidências de transporte de contaminantes até o Rio Subaé

Pb Cd Cu Zn Ni Hg As Montante 8 ± 4 < LD < LD 17 ± 6 < LD < LD < LD

Jusante 16 ± 7 < LD < LD 38 ± 11 < LD < LD < LD Canal 28560 ± 234 178 ± 19 2004 ± 95 14947 ± 211 121 ± 75 50 ± 25 644 ± 198

DEZEMBRO 2010 SEDIMENTO

Larva do crustáceo Heterrocypris incongruens (crescimento aos 6 dias) Canal = 100% de mortalidade

Larvas de Chironomus riparius (crescimento aos 10 dias) Canal = crescimento inferior

Danio rerio (mortalidade às 96 h de exposição e taxa de alimentação) Sem toxicidade na coluna d’água


Existe impacto sobre a ciclagem de nutrientes?

Litter bags (bolsas de decomposição)


0

20

40

60

80

100

15th day 43 dias 83 dias 131 dias

Perc

enta

ge re

man

esce

nt

Overall reference

P0

P50T1

P150T1

P400T1

P1000T1

P50T3

P150T3

P400T3

P1000T3

Impacto no processo de decomposição da matéria orgânica.

Litter bags (bolsas de decomposição)

Existe impacto sobre a ciclagem de nutrientes?

Grupos funcionais de artrópodos do solo

Decompositores

Predadores

Herbívoros


Ensaio in situ – bait lamina

Atividade alimentar de microrganismos e invertebrados do solo.

5 cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Ref 1 P1000T1 P20T3 P400T3 Ref 2 P0 P20T1 P150T1 P50T3 Ref 3 P50T1 P400T1 P150T3 P1000T3

***

****

***

*** *****

Atividade alimentar (média + desvio padrão) indicado pelos bait lamina. (* p≤0.05; ** p≤0.01; *** p≤0.001)

Ensaio in situ – bait lamina

Publicações

O remanescente da contaminação na área e entorno da Plumbum (Santo Amaro, BA) tem

impacto sobre a diversidade de macroinvertebrados do solo?

• Uso de armadilhas pitfall para invertebrados da superfície do solo

Hipótese: os valores dos índices serão menores nos solos contaminados quando comparados às áreas de referência. • Índices de diversidade (Shannon, Margalef) • Riqueza • Abundância • Uniformidade • Similaridade Etc.

Grupos funcionais de artrópodos do solo

Decompositores

Predadores

Herbívoros

Diversidade de invertebrados da superfície do solo

• Uso de armadilhas pitfall

PCA - Axis 1 vs 2 Axis 1 – 17,7% Axis 2 – 13,6%

Mudança na composição das espécies!

Não houve diferenças para diversidade, riqueza e abundância entre os locais contaminados e as áreas de referência.

(A) (R) (I)

(A) (R) (I)

(R)* (I) (I)*

RISCO INTEGRADO

Integrando as linhas de evidência Química, Ecológica e Ecotoxicológica:

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25


(A) Área agrícola (R) Área residencial (I) Área Industrial * Solos selados

• Apesar da baixa extractabilidade dos metais, há toxicidade,

que deve ser resultante da biodisponibilidade.

• Ausência de correlação entre a extração 0,01M CaCl2 e efeitos na biota.

• Além da toxicidade, há o estresse físico.

• Impacto negativo sobre serviços ecossistêmicos.

Principais conclusões

• Avaliação da contaminação dos mariscos por metais no estuário do rio Subaé (até próximo à sede municipal de São Francisco do Conde), incluindo a estrutura e avaliação das comunidades bentônicas.

• Intervenção para impedir a migração dos contaminantes da área da Plumbum para outros compartimentos ambientais

• Restauração ecológica das áreas degradadas

http://www.bahiamarina.com.br/

Recomendações (o que falta fazer?)

http://www.bahiamarina.com.br/�

• Atualização da análise de risco à saúde humana pelo consumo dos alimentos (vegetais, mariscos) contaminados.

• Bioacessibilidade dos metais e risco à saúde humana

• Qualidade ambiental do Rio Subaé

• Intervenções seguidas de monitoramento biológico – Bioacumulação de metais (especialmente mariscos e

plantas) – Reestabelecimento dos serviços ecológicos

Recomendações

Silvia - [email protected] Julia - [email protected] Eduardo - [email protected]

Obrigado!

mailto:[email protected]�




Estudos sobre Ecotoxicologia e Ecologia relacionados à Plumbum ...

Documents

Transcript of Estudos sobre Ecotoxicologia e Ecologia relacionados à Plumbum ...