Avaliação de risco ecológico em uma área contaminada por vazamento de um oleoduto

Abstract

Substâncias derivadas do petróleo, como os hidrocarbonetos, são altamente hidrofóbicas e persistentes, e por isso, muito difíceis de serem removidas do ambiente, e estão presentes em uma gama de áreas contaminadas no mundo todo. Com o intuito de avaliar os impactos em áreas contaminadas, a Avaliação de Risco Ecológico (ARE) surge como uma ferramenta para a tomada de decisão para o gerenciamento destes locais. A ARE baseada na Tríade aplica três linhas de evidência: a química, a ecológica e a ecotoxicológica. Os resultados das três linhas permitem a aplicação de cálculos específicos para estimar o risco ecológico integrado. O objetivo deste trabalho foi realizar uma ARE em uma área contaminada por vazamento de um oleoduto. Foram avaliados 22 pontos amostrais, três pontos de referência, para o compartimento terrestre; dez pontos amostrais para água subterrânea e cinco para águas superficiais e sedimento, à montante e à jusante do corpo d?água atingido. Foram realizados ensaios agudos (fase 1) de comportamento de fuga e letalidade de minhocas Eisenia andrei e germinação de alface (Lactuca sativa). O compartimento aquático foi avaliado com ensaio de imobilidade de Daphnia similis. Na fase 2, foram realizados ensaios de reprodução de colêmbolos (Folsomia candida) e enquitreídeos (Enchytraeus crypticus); avaliação do crescimento e biomassa de alface (L. sativa) e de uma espécie arbórea (Mimosa scabrella; bracatinga); avaliação da reprodução de Ceriodaphnia dubia com água subterrânea, superficial e elutriatos de sedimentos; e avaliação do crescimento e biomassa de lentilha d?água (Lemna minor) com elutriatos. Como avaliações ecológicas a campo, foi aplicado o método bait lamina e realizada a avaliação ecológica da comunidade bentônica em sedimentos. Todos os dados foram analisados por meio da ANOVA seguida do teste de Dunnett (p<0,05), quando cumpridos os critérios de normalidade e homogeneidade das variâncias; ou usando estatística não-paramétrica com o teste de Kruskal-Wallis, seguido do teste de Dunn (p<0,05). A análise química não detectou contaminação por derivados do petróleo na camada superficial do solo (0-20 cm). Os ensaios ecotoxicológicos indicaram impacto sobre a reprodução de enquitreídeos e colêmbolos, redução da biomassa da parte aérea e de raízes para plantas, em solo coletado em diversos pontos de amostragem, mas especialmente os pontos do lote mais atingido pela contaminação e que foi local dos trabalhos de remediação no passado. Os invertebrados aquáticos indicaram ecotoxicidade aguda em pontos de águas subterrâneas sob influência da contaminação (imobilidade entre 20 e 100%). No córrego adjacente à área, os ensaios apontaram ecotoxicidade em água e sedimentos, porém também no monto mais à montante, o que pode indicar influência antrópica de outra natureza. A análise da comunidade bentônica apresentou baixa riqueza (<5) de táxons em todos os pontos, inclusive no ponto mais a montante, corroborando o indicado pelos ensaios de ecotoxicidade. Os dados ecológicos indicaram redução (<10%) na atividade alimentar de organismos edáficos em todos os pontos, com grande variabilidade, provavelmente em relação à cobertura vegetal ou usos do solo. Em geral, os valores de risco integrado indicaram risco ecológico moderado (entre 0,50 e 0,75) em oito pontos. Tais resultados podem estar relacionados a substâncias não analisadas, aplicadas durante as atividades de remediação do local, a metabólitos oriundos do processo de degradação ou à atividades antrópicas não identificadas. Devido aos valores de desvio padrão >4 na integração entre as linhas de evidência, recomenda-se análises adicionais para redução das incertezas.

Abstract: Petroleum-derived substances, such as hydrocarbons, are highly hydrophobic and persistent, and therefore exceedingly difficult to remove from the environment, and are present in a range of contaminated areas worldwide. To evaluate the impacts on contaminated areas, the Ecological Risk Assessment (ERA) emerges as a tool for decision making for the management of these sites. Triad-based ERA applies three lines of evidence: chemistry, ecological and ecotoxicological. The results of the three lines allow the application of specific calculations to estimate the integrated ecological risk. The objective of this work was to carry out an ERA in an area contaminated by leakage of a pipeline. Twenty-two sampling points, three reference points for the terrestrial compartment; ten sampling points for groundwater and five for surface water and sediment, upstream and downstream of the affected body of water were evaluated. Acute trials (phase 1) of escape behavior and lethality of earthworms Eisenia andrei and lettuce germination (Lactuca sativa) were performed. The aquatic compartment was evaluated with an immobility assay of Daphnia similis. In phase 2, breeding tests of springtails (Folsomia candida) and Enchytraeus crypticus were carried out, evaluation of the growth and biomass of L. sativa and a tree species (Mimosa scabrella; bracatinga); evaluation of Ceriodaphnia dubia reproduction with groundwater, surface water and sediment elutriatos; and evaluation of the growth and biomass of Lemna minor with elutriates. As ecological evaluations in the field, the bait lamina method was applied and the ecological evaluation of the benthic community in sediments was performed. All data were analyzed using the ANOVA followed by Dunnett's test (p<0.05), when the criteria of normality and homogeneity of variances were met; or using non-parametric statistics with the Kruskal-Wallis test, followed by Dunn's test (p<0.05). Chemical analysis did not detect contamination by petroleum derivatives in the surface layer of the soil (0-20 cm). The ecotoxicological tests indicated impact on the reproduction of E. crypticus and F. candida, reduction of shoot biomass and roots for plants, in soil collected at several sampling points, but especially the points of the most affected by contamination and which was the site of remediation work in the past. Aquatic invertebrates indicated acute ecotoxicity at groundwater points under the influence of contamination (immobility between 20 and 100%). In the stream adjacent to the area, the tests indicated ecotoxicity in water and sediments, but also in the upstream, which may indicate anthropic influence of another nature. The analysis of the benthic community showed low richness (<5) of taxa in all points, including the most upstream point, corroborating the indicated by ecotoxicity tests. Ecological data indicated a reduction (<10%) in the feeding activity of soil organisms at all points, with great variability, probably in relation to vegetation cover or land uses. In general, the integrated risk values indicated moderate ecological risk (between 0.50 and 0.75) at eight points. These results may be related to unanalyzed substances, applied during site remediation activities, metabolites derived from the degradation process or unidentified anthropic activities. Due to the standard deviation values >4 in the integration between the lines of evidence, additional analyses are recommended to reduce uncertainties.