Pesquisa de esteróis e ácidos gordos em solos de uma mina de urânio

Abstract

É facto conhecido que os microrganismos são sensíveis ao stress e à degradação ambiental. Impactos significativos, nas comunidades microbianas, podem ocorrer após uma perturbação reflectindo-se tanto na biomassa total, como na diversidade das espécies presentes. Assim, incluída na fase 3 da avaliação de risco, que está a ser efectuada numa mina de urânio abandonada (Cunha Baixa, Mangualde, Centro de Portugal), procedeu-se à análise de ácidos gordos e de esteróis que foram usados como biomarcadores para avaliar o impacto da contaminação dos solos com metais e radionuclídeos na estrutura da comunidade microbiana, em sete locais de amostragem situados a diferentes distâncias (A-D-E-F-G-H-I) da mina. Amostras de solo superficial foram recolhidas, em diferentes estações do ano (Novembro, Fevereiro, Maio e Agosto). Após extracção e metilação, os ácidos gordos foram quantificados por cromatografia gasosa acoplada a um espectrómetro de massa (GC-MS); Esteróis foram também quantificados por GC-MS, após extracção e derivatização. A análise de componentes principais (PCA) foi efectuada a ambos biomarcadores. De seguida, os resultados da PCA obtidos para ambas componentes, foram usados para testar o efeito dos locais e das estações do ano, via ANOVA bi-factorial, na variabilidade das amostras de solo recolhidas na mina de urânio. Através da análise de PCA, dois grupos foram separados segundo as duas principais componentes (PC1 e PC2). Um grupo incluiu os locais situados a uma maior distância da mina (E, H e I) correlacionando-se com maiores percentagens de iC15:0 e iC17:0, ambos indicadores de bactérias Gram-positivas, bem como dos três esteróis detectados. O segundo grupo, por sua vez, constituiu-se pelos locais de amostragem que estiveram mais sujeitos à exploração do minério nomeadamente à lixiviação in situ do minério pobre e à dispersão de lamas da lagoa de tratamento dos efluentes (A, D, F e G). Estes locais correlacionaram-se com maiores níveis de iC16:0 (indicador de bactérias Gram-positivas), cyC17:0 (comum nas bactérias Gram-negativas) e iC18:0 e iC17:0, biomarcadores de bactérias não específicas. O perfil dos ácidos gordos obtidos nos locais de amostragem revelou uma predominância variável nos grupo de bactérias, indicando uma diferença clara nas comunidades bacterianas do solo, que por sua vez estão directamente relacionadas com as condições ambientais que prevalecem na área da mina de urânio.

It is well known that soil microorganisms are sensitive to environmental stresses and degradation and severe impacts on microbial community can occur following disturbance, both in terms of total biomass and species composition. Thus, included in the tier 3 of a site specific risk assessment that is being carried out in an abandoned uranium mine (Cunha Baixa, Mangualde, Central Portugal), fatty acids biomarkers and sterols were analyzed to assess the impact of soil contamination with metals and radionuclides in the structure of the microbial community of seven sampling sites at different distances (A-D-E-F-G-H-I) from the mine. Surface soil samples were collected in those sampling sites in the four different seasons of the year (November, February, May and August). After extraction and methylation, fatty acids were quantified by gas-chromatography coupled to a mass spectrometry (GC-MS); sterols were also quantified by GC-MS after extraction and derivatization procedures. Principal component analysis (PCA) was performed on fatty acid biomarkers and sterol data. Subsequently PCA scores obtained for both components were used to test the effect of sites and seasons, on soil samples collected in Cunha Baixa uranium mine, through bi-factorial ANOVAS. Through PCA analysis, two distinct groups were set apart along the first two components. One group included sites at a great distance from the mine (E, H, and I) which were correlated with higher contents of iC15:0 and iC17:0, both indicators of Gram-positive bacteria, as well as with the three sterols detected. The second group, in turn, was composed of the sampling sites most impacted by ore exploration, in situ leaching of poor ore, and spread of sludge from the effluent treatment pond (A, D, F and G). These sites were correlated with higher levels of iC16:0 (Gram-positive bacteria indicator), cyC17:0 (generally common in gram negative bacteria) and C18:0 and C17:0 biomarkers of non-specific bacteria. The profile of fatty acids obtained in the sampling sites revealed variable predominance of groups of bacteria which are a clear indication of differences in the soil microbial communities that are directly related to the environmental conditions prevailing in the uranium mine area.