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Avaliação ecotoxicológica integrada da área adjacente a uma mina de urânio aban...

Author(s): Antunes, Sara Cristina Ferreira Marques cv logo 1

Date: 2007

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/929

Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro

Subject(s): Bioquímica; Exploração de minas; Ecotoxicologia; Contaminação ambiental


Description
A frequente e descoordenada acção antropogénica sobre o ambiente origina elevados graus de contaminação e produz alterações por vezes irreversíveis nos ecossistemas. A indústria e a actividade mineira são os exemplos mais frequentes desta questão. Reconhecido o problema ambiental, é urgente criar medidas de intervenção e de mitigação de modo a minimizar os impactos. A Análise de Risco Ecológico (ARE) é a metodologia recomendada para estes locais para avaliar os riscos e indicar medidas de intervenção. A mina de urânio da Cunha Baixa (Mangualde) foi identificada como uma das cerca de 60 áreas contaminadas requerendo intervenção prioritária, na medida em que apresenta riscos elevados para a vida humana e selvagem. A reduzida informação química e, sobretudo, biológica sobre estes locais torna difícil uma intervenção adequada. Deste modo, o principal objectivo desta tese foi gerar informação ecotoxicológica sobre a área adjacente à mina de urânio da Cunha Baixa. Na perspectiva da ARE esta informação enquadra-se nas etapas de 1 a 3 da análise de risco, visando reduzir incertezas para o processo de avaliação de riscos subsequente. O presente trabalho representa uma abordagem integrada aos compartimentos aquático (3 lagoas artificiais) e terrestre (solos adjacentes, aglomerados de escória e lamas de decantação), através da realização de baterias de bioensaios ecotoxicológicos (laboratoriais e in situ). Numa primeira fase, foi encetada a caracterização do compartimento aquático. Do ponto de vista físico-químico, o sistema aquático revelou altos teores em metais e baixo pH, na água e sedimentos. Todavia, a falta de concordância entre os limites legais estabelecidos para a maioria dos elementos (incluindo urânio) complica a avaliação dos riscos com base em dados físico-químicos. Os bioensaios agudos e crónicos, realizados com Daphnia spp. e Pseudokirchneriella subcapitata à coluna de água, revelaram efeitos agudos do efluente mineiro que aflora numa das lagoas (com pH≈4 e alto teor em metais). A reduzida toxicidade sedimentar, avaliada directamente no sedimento e indirectamente sob a forma de elutriado, sugere que os sedimentos funcionam sobretudo como barreira aos contaminantes. Numa segunda fase, foi efectuado o rastreio físico-químico e ecotoxicológico do compartimento terrestre, quer directamente no solo, quer indirectamente em elutriados produzidos a partir de amostras de solo. Também no solo foram registados valores preocupantes de metais, mais ou menos concordantes com os locais que revelaram toxicidade em ensaios de evitamento com Eisenia andrei. Aliás, estes últimos provaram ser ferramentas muito sensíveis à contaminação, tendo revelado toxicidade em alguns locais que a caracterização química classificaria como não perigosos. A última etapa do presente trabalho consistiu num ensaio in situ com Eisenia andrei, onde foram observados fenómenos de stress oxidativo e bioacumulação de metais, aquando da exposição a alguns dos locais. Em suma, este trabalho veio contribuir com informação biológica e química que minimiza incertezas na avaliação da contaminação da área adjacente à mina da Cunha Baixa. ABSTRACT: Frequent and uncoordinated anthropogenic actions produce high levels of environmental contamination and induce environmental change (sometimes irreversibly). Industrial and mining activities are the most frequent examples of man-induced change. After identifying the environmental problem, it is urgent to propose a mitigation plan for minimising impacts. Environmental Risk Assessment (ERA) is recommended as the most suitable tool to assess the environmental risks and to propose intervention measures. The Cunha Baixa uranium mine (Mangualde, central Portugal) has been identified as one of the ca. 60 contaminated areas requiring urgent intervention, as a consequence of high risks to humans and wildlife. The reduced background information of the area, particularly concerning local biota, impairs adequate intervention measures. Bearing this in mind, we proposed to generate ecotoxicological information for the area adjacent to the abandoned uranium mine. From the ERA perspective, this information can be incorporated in tiers 1-3, aiming at reducing uncertainty in the subsequent risk evaluation process. Thus, the present work represents an integrated approach to the aquatic and terrestrial (adjacent soils, mine tailings and sludge) compartments. This included both chemical and ecotoxicological characterisation, with the latter integrating biochemical, individual and population parameters, as well as laboratorial and in situ approaches. The first stage of the study was dedicated to the aquatic compartment of the Cunha Baixa mine, which consists of two artificial ponds that resulted from ore exploitation and a third one that works as a sedimentation basin. From the physical and chemical point of view, high levels of metals and low pH were found in the water column and sediments. However, the evaluation of risks solely based on chemical data is impaired by the lack of uniform (if any) threshold values for most elements (including uranium). Acute and chronic bioassays conducted with Daphnia spp. and Pseudokirchneriella subcapitata revealed acute effects of the aquatic effluent in one of the ponds. Sediment toxicity, which was evaluated in whole-sediment (direct) and elutriate (indirect) exposures, was found to be inexistent, suggesting that sediments mostly work as a barrier to contaminants. In the second stage of the study, the terrestrial compartment was targeted for chemical and ecotoxicological screening. Alarming concentrations of metals were also recorded in soils from some sites, more or less concordantly with those where avoidance behaviour of Eisenia andrei was observed. In fact, the latter proved to be sensible tools to environmental contamination, categorising some soil samples as toxic where chemical analysis did not. The last stage of this work consisted of an in situ assay with Eisenia andrei, which revealed oxidative stress and bioaccumulation of metals of earthworms exposed to contaminated media (soil and water), in some sites. Overall, the present study produced chemical and ecotoxicological information for the study area, giving a significant contribution towards the reduction of uncertainty for the ERA of the Cunha Baixa mining area. Doutoramento em Biologia
Document Type Doctoral Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Gonçalves, Fernando José Mendes
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