Impactos da guerra civil nos solos de Bié (Angola): avaliação de riscos ecológicos

Abstract

A província do Bié em geral, onde as amostras foram colhidas em 2015, foi palco de muita movimentação e confrontos militares com uso de materiais bélicos. A guerra civil em Angola promoveu o êxodo da população desta província, concentrando-se na cidade do Kuito, numa região montanhosa tropical do centro do país. A cidade do Kuito foi posteriormente centro de confrontos. Cresceu rapidamente nas últimas décadas sem ordenamento planeado, com elevado tráfego rodoviário. Nos solos onde ocorreram atividades militares, o principal risco é o da contaminação do solo com Cu, Ni, Zn, Pb, Hg e Sn. No solo esses materiais vão sofrer corrosão e libertar estes elementos, os quais podem ser mobilizados e assimilados por organismos vivos ou lixiviados pelas águas de escorrência superficial ou de infiltração. A análise mineralógica e as propriedades físico-químicas de dois conjuntos de amostras de solo, natural e urbano, são comparadas para avaliar as transformações sofridas nas últimas décadas em associação com a ocupação humana. Este estudo fez-se para duas frações dos solos (f<2mm, aconselhada para estudos ambientais e f<63μm, aconselhada para avaliação de riscos da saúde humana). Em comparação com o solo natural, os solos urbanos têm pH e condutividade elétrica significativamente mais altos, para ambas as frações estudadas. Dos diferentes minerais encontrados no solo natural e urbano em ambas as frações, verifica-se que os minerais de quartzo e feldspatos apresentam proporções estaticamente semelhantes. Nos solos urbanos, em ambas as frações, a mineralogia distingue- se pelas mais elevadas proporções de óxidos de Ferro e calcite. Os solos naturais, em ambas as frações, apresentam uma proporção de filossilicatos mais elevada, facto que resultará da maior erosão ocorrida nos solos urbanos. Verifica- se não haver diferenças significativas nas proporções mineralógicas nos solos naturais das duas frações. Nos solos urbanos verificou-se haver diferença significativa entre as duas frações estudadas nas quantidades de óxidos de Fe e filossilicatos. Para os restantes minerais não se observaram diferenças nas suas proporções entre as diferentes frações. Devido à associação com unidades arenosas ricas em quartzo, os arenosolos regionais são empobrecidos na maioria dos elementos menores e traços. O solo urbano tem teores significativamente mais baixos de Al e teores significativamente mais altos de vários elementos potencialmente tóxicos (PTE) do que o solo natural. Para ambas as frações, nos solos regionais, os elementos como o Cádmio (Cd); Cobalto (Co); Manganês (Mn) e o Mercúrio (Hg), apresentam teores que não ultrapassam os valores máximos admitidos (VMA), pela legislação Holandesa (VROM,2000); Sul- Africana (DEA, 2010); Portuguesa (APA, 2019) e canadiana (Ontário, 2011). Os solos urbanos estão em locais contaminados com Ni, Cu, Zn, e Hg de acordo com os VMA pela legislações holandesa, canadiana, portuguesa e sul-africana, neste último salienta-se o Cr e Pb. A contaminação do solo por esses elementos é mais evidente no centro da cidade com uma história de ocupação mais densa e mais longa. De um modo geral verificam-se semelhanças para as 2 frações dos solos, contudo, na fração < 63 μm as diferenças entre os solos urbanos e naturais não sejam estatisticamente significativas. Nos solos naturais, a avaliação do risco cancerígeno à exposição dos elementos As, Cr, Ni e Cd por inalação, contacto dérmico e ingestão dos solos recolhidos na província de Bié e cidade de Kuito, apresentam valores abaixo dos valores guia, pelo que nos dá a indicação de que não existe risco cancerígeno para os residentes do Kuito. No entanto, os solos urbanos (<2mm) apresentaram valores de risco de exposição ao Co, Cr, Mn e Pb, no local de amostragem SU5. Este facto deve dever-se ao facto de este local ter sido colhido numa área com trabalhos de construção civil e serralharia. Também se verificou risco à exposição ao As no ponto colhido F-SU3, onde se verificou a existência de lixos transportados pelo vento. O Cálculo dos índices ecológicos (Pn e PERI) demonstraram que para os solos naturais em ambas as frações, os elementos Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Hg, Pb e Cd apresentam baixo risco ecológico. Para os solos urbanos (<2mm) apresentam risco ecológico (Pn) razoável em As, Pb e Cd, e muito alto em Hg. Para o PERI, apresenta risco elevado e, na fração <63μm o risco é moderado. Este trabalho reforça a ideia de que a fração < 2 mm salienta melhor a intervenção humana no meio ambiente, do que a fração < 63 μm. O presente trabalho mostra também que a guerra civil, promovendo uma urbanização apressada e desordenada, alterou a geoquímica dos arenosolos tropicais e pode ser responsável por enriquecimento significativo em PTE.

The civil war in Angola promoted the exodus of the population from the province of Bié, concentrating at the city of Kuito, in a tropical mountainous region in the center of the country. It has grown rapidly in recent decades without planned development, with high road traffic. In the case of soils used for carrying out military activities, the main risk is soil contamination with different trace elements, such as metals and metalloids. Over the years, the materials used in ammunition and explosives, which contain elements such as copper, nickel, zinc, lead, merchandise and tin, reach the soil. No soil will resist these materials and release these elements, which can be mobilized and, consequently, assimilated by living organisms or leached by surface water or infiltration. The mineralogical analysis and the physical-chemical properties of two sets of soil samples, natural and urban, are compared to evaluate the transformations suffered in recent decades in association with human occupation. This study was carried out for two soil fractions (f<2mm, recommended for environmental studies and f<63μm, recommended for human health risk assessment). Compared to natural soil, urban soils have significantly higher pH and electrical conductivity, for both studied fractions. Of the different minerals found in natural and urban soil in both fractions, it appears that quartz and feldspar minerals have statically similar proportions. In urban soils, in both fractions, the mineralogy is distinguished by the highest proportions of iron oxides and calcite. The natural soils, in both fractions, have a higher proportion of phyllosilicates, a fact that will result from the greater erosion occurring in urban soils. It is verified that there are no significant differences in the mineralogical proportions in the regional soils of the two fractions. In urban soils, there was a significant difference between the two fractions studied in the amounts of Fe oxides and phyllosilicates. For the remaining minerals, no differences were observed in their proportions between the different fractions. Due to association with quartz-rich sand units, natural sandstones are depleted in most minor and trace elements. Urban soil has significantly lower levels of Al and significantly higher levels of several potentially toxic elements (PTE) than natural soil. For both fractions, in natural soils, elements such as Cadmium (Cd); Cobalt (Co); Manganese (Mn) and Mercury (Hg), have levels that do not exceed the maximum values allowed (VMA), by Dutch legislation (VROM, 2000); South African (DEA, 2010); Portuguese (APA, 2019) and Canadian (Ontario, 2011). Urban soils are in places contaminated with Ni, Cu, Zn, and Hg according to the VMA by Dutch, Canadian, Portuguese and South African legislation, in the latter, Cr and Pb stand out. Soil contamination by these elements is more evident in the city center with a denser and longer history of occupation. In general, there are similarities for the 2 fractions of the soils, however in the fraction < 63 μm the differences between urban and natural soils are not statistically significant. In regional soils, the evaluation of the carcinogenic risk to the exposure of elements As, Cr, Ni and Cd by inhalation, dermal contact and ingestion of soils collected in the province of Bié and city of Kuito, present values below the guide values, which gives us the indication that there is no carcinogenic risk for residents of Kuito. However, urban soils (<2mm) presented risk values of exposure to Co, Cr, Mn and Pb, in the SU5 sampling site. This fact must be due to the fact that this site was harvested in an area with civil construction and locksmith work. There was also a risk of exposure to As at the point collected F-SU3, where the existence of waste transported by the wind was verified. The calculation of ecological indices (Pn and PERI) showed that for the natural soils in both fractions, the elements Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Hg, Pb and Cd present low ecological risk. For urban soils (<2mm) they present an ecological risk (Pn) reasonable in As, Pb and Cd, and very high in Hg. For the PERI, it presents a high risk and, in the fraction <63μm, the risk is moderate. The present work also shows that the civil war, promoting a hurried and disorganized urbanization, altered the geochemistry of tropical sand soils and could be responsible for a significant enrichment in PTE.