Autor(es):
Antunes, Sara Cristina Ferreira Marques 
Data: 2007
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/929
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Bioquímica; Exploração de minas; Ecotoxicologia; Contaminação ambiental
Descrição
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
