Contaminated soil exposure assessment in Portugal and in the EU

Abstract

Este estudo baseou-se na análise dos mecanismos de transferência de elementos potencialmente tóxicos (PTE’s) entre o solo, a solução do solo e as plantas como forma de realizar uma avaliação mais eficaz do risco em áreas agrícolas. Foram aplicados conceitos recentemente desenvolvidos para a avaliação da reactividade biogeoquímica de contaminantes no solo e da sua partição sólido:solução recorrendo-se a modelos empíricos (tipo Freundlich). Estes modelos permitiram analisar a transferência de PTE’s ao longo da cadeia alimentar e avaliar o impacto da contaminação do solo na qualidade da alimentação animal (forragens) e Humana (vegetais e carne) em Portugal. Os modelos empíricos de transferência solo-planta de PTE’s foram utilizadas para obter limites críticos para estes elementos em solos agrícolas em Portugal, a partir dos seus limites legais nos alimentos para animais e teores máximos nos géneros alimentícios. Simultaneamente, modelos de exposição Humana a contaminantes do solo, desenvolvidos noutros países da UE foram analisados e foi proposto um modelo de exposição para Portugal. Este trabalho é uma contribuição para o desenvolvimento de critérios de qualidade de solos para áreas agrícolas em Portugal, tendo em vista a protecção da saúde animal e Humana. Contribuiu também para o desenvolvimento de uma estratégia de harmonização de políticas de protecção do solo (nomeadamente no que diz respeito aos problemas de contaminação) na União Europeia.

This study focused on the geochemical reactivity of contaminants in soils and on the solid:solution partition of PTE’s using Freundlich-type empirical models to assess the transfer of contaminants along feed and food supply chains in Portugal. The evaluation of the impact of soil contamination on feed and food quality allowed a more accurate identification of sites actually at risk. Such assessment was developed considering the specificity of Portuguese soils and it took into account soil properties. Furthermore, soil-to-plant transfer empirical models were applied in the calculation of threshold concentrations of PTE’s in Portuguese agricultural soils. Threshold concentrations of PTE’s in Portuguese agricultural soils - soil contaminant levels above which impacts in human health (resulting from intake of food crops and animal products and exceedance of human acceptable daily intake) and impacts on animal health (due to exceedance of animal acceptable daily intake) may occur – were backcalculated from legal standards for feedstuff and food. Finally, models to assess human exposure to soil contaminants in use in the EU were analysed and a framework for exposure assessment for Portugal was proposed. This PhD program was a contribution for development and improvement of soil quality criteria for PTE’s in agricultural areas in view of animal and human health effects as well as into the development of a contaminated soil exposure assessment strategy in Portugal and provided insight into harmonization perspectives for soil policy within the European Union.