Ensaios com plantas na avaliação de risco da mina de Ervedosa

Abstract

A exploração mineira é uma das actividades antropogénicas que mais perturba o ambiente, quer em termos físicos e químicos, como paisagísticos. A característica dominante nos locais onde esta actividade decorre é a Os resultados do ensaio de inibição do crescimento com Lemna minor indicaram o comprometimento da função de retenção do solo, nos segmentos próximos do Rio Tuela, o levanta preocupações sobre a possível transferência de contaminação para este curso de água. No seu conjunto os diversos parâmetros fisiológicos e de fluorescência avaliados, mostraram uma maior sensibilidade e permitiram avaliar o comprometimento da performance de plantas sujeitas a outros solos. Esta informação a ser integrada numa análise de risco pelo peso das evidências iria reduzir o grau de incerteza relativamente à avaliação de riscos dos diferentes solos. Contudo, antes da integração destes novos parâmetros em ensaios de crescimento com plantas terrestres, é necessário perceber a influência das propriedades do solo na sua variabilidade.acumulação de escórias e desperdícios da exploração e do tratamento de minério. Estes desperdícios são, geralmente, ricos em elementos metálicos, alguns com toxicidade elevada, e minerais que em contacto com o ar (e.g. sulfuretos), dão origem a águas e escorrências ácidas, que comprometem igualmente a sustentabilidade das comunidades terrestres e aquáticas das zonas adjacentes. Deste modo, surge uma grande preocupação com as áreas mineiras, sendo reconhecido que as mesmas necessitam de ser recuperadas e/ou remediadas, de forma a mitigar os riscos que representam para os ecossistemas. Neste contexto, a análise de risco ecológico (ARE) é uma ferramenta importante na gestão destes locais, permitindo avaliar a probabilidade de existirem ou virem a ocorrer efeitos ambientais adversos. Assim e tendo por base Novais (2006), que indicava uma séria contaminação por metais nas zonas adjacentes à mina de Ervedosa (Vinhais, Bragança, Nordeste de Portugal), onde entre 1857 e 1969 se fez exploração, a céu aberto e subterrânea, de arsénio (As) e estanho (Sn), deu-se início a uma avaliação ecotoxicológica dos solos, para a obtenção de dados, a integrar futuramente numa ARE para o local. Após uma avaliação preliminar com base na linha de evidência química ter apontado para a possível existência de riscos, avançou-se para a segunda etapa, recolhendo informação ecotoxicológica, utilizando espécies de plantas para avaliar a capacidade de habitat, de produção e de retenção dos solos. Para o efeito, foram realizados ensaios de inibição do crescimento com Lemna minor (lentilha-de-água), para avaliar a toxicidade de elutriados dos solos e ensaios de germinação, crescimento e performance com Zea mays (milho). A presente dissertação teve ainda como objectivo avaliar a possível integração de outros parâmetros fisiológicos e de stress oxidativo nos ensaios de crescimento com plantas superiores terrestres, nomeadamente conteúdo hídrico, conteúdo em pigmentos (clorofilas e carotenóides) e parâmetros de fluorescência (Fv/Fm e Rendimento ΦPSII), permeabilidade da membrana, conteúdo em prolina e conteúdo em MDA, medindo a sensibilidade destes parâmetros à contaminação do solo e fornecerem informação sobre o estado fisiológico das plantas.

Mining is one of the anthropogenic activities with deeper deleterious effects (physical, chemical and landscape) in the environment. The dominant feature of mining areas is the accumulation of several tons of solid wastes resulting from ore exploration and treatments. These wastes are often rich in various metallic elements, some of high toxicity, and minerals which in contact with atmospheric conditions (e.g. sulphides), give rise to acidic waters and runoffs, which also threat terrestrial and aquatic communities in surrounding zones. Thus, there is great concern about the mining areas, and recognition that they need to be restored and remediated to mitigate the risks posed to ecosystems. In this context the ecological risk assessment (ERA) becomes a valuable tool for the management of these sites. Based on previous studies, which indicated a serious metal contamination in areas adjacent to Ervedosa mine (Vinhais, Bragança, NE Portugal), where between 1857 to 1969 open-pit and underground exploration of arsenic (As) and tin (Sn), the collection of ecotoxicological data with potential to be integrated on ERA has started. After a preliminary assessment based on the chemical line of evidence which has pointed for the possible existence of risks, it was decided to collect ecotoxicological information using mainly plant species to assess habitat, production and retention function of soils. For this purpose, tests with the whole soil matrix and soil elutriates were performed, namely: germination and growth assays with Zea mays (maize) and growth inhibition assays with Lemna minor, (common duckweed), respectively. This work was also aimed at assessing the possible integration of other physiological and oxidative stress parameters in the growth tests with terrestrial higher plants, namely water content, pigments (chlorophylls and carotenoids), fluorescence (Fv / Fm and Yield ΦPSII), membrane permeability, proline and MDA content by measuring the sensitivity of these parameters to soil contamination, as well as the possibility of giving additional information on the physiological status of plants. In a general way, with the exception of a soil collected near a the old mill where the ore was treated, for which a total inhibition of Zea mays seed germination has occurred, the growth parameter only allowed to detect the toxicity of another soil, collected near the exploration area. Further the results from the growth inhibition assay with Lemna minor pointed out for the impact in the retention function of some soils, collected near the Tuela River, giving rise to concerns about the possible mobility of contaminants to this aquatic system. Together the other biochemical and fluorescence parameters, aimed in evaluating the performance of plants, have shown to be more sensitive showing that plants exposed to other soils also have their performance compromised. This information integrated in the ERA process, based in a weight of evidence approach, will reduce the uncertainty of the evaluation. However, before suggesting the integration of these parameters in standard protocols for growth assays with terrestrial plants is necessary to perceive the influence of soil parameters in their variability.