Pontoscolex Corethrurus (Muller, 1857) e Eisenia Andrei, Bouche 1972, como Bioindicadoras de solos contaminados por agrotóxicos

Resumo: O uso indiscriminado e abusivo de agrotóxicos vem crescendo constantemente, devido à demanda por uma maior produção agrícola mundial. Esse intenso uso do solo impacta o ambiente e a biota do solo. Para indicar em que medida esses produtos químicos são nocivos e como e onde manifestam os seus efeitos, pode-se fazer uso de testes ecotoxicológicos, com minhocas por exemplo. Esses animais são essenciais para a manutenção dos processos químicos e biológicos do solo, e revelam por meio de testes comportamentais, agudos e crônicos, os impactos dos agrotóxicos. Atualmente existem diversos protocolos padronizados pela ISO- Organização Internacional de Padronização, que utilizam organismos terrestres do solo como bioindicadores. Alguns destes foram desenvolvidos para minhocas, com as espécies padrão Eisenia fetida e Eisenia andrei, espécies de clima temperado. Estas no entanto, podem ser menos relevantes para estudos ecotoxicológicos edáficos, já que vivem na liteira (epigeicas), e consomem matéria orgânica fresca, de origem animal e vegetal. A espécie Pontoscolex corethrurus, nativa de regiões tropicais, pode ser uma alternativa para testes ecotoxicológicos de maior relevância ecológica, pois vive no solo e consome matéria orgânica do solo (endogeica). Contudo, pouco se conhece a respeito da sensibilidade dessa espécie a agrotóxicos. Os objetivos principais desse trabalho foram: acompanhar o ciclo de vida e desenvolvimento de P. corethrurus em solo tropical artificial, e comparar a sensibilidade dessa espécie com a espécie padrão, E. andrei, a diversos agrotóxicos. O solo artificial tropical não ofereceu limitações para o desenvolvimento de P. corethrurus, enquanto havia alimento suficiente. O ciclo de vida dessa espécie é longo (12 meses) e a reprodução inicia-se 90 dias após maturação sexual, inviabilizando o uso desta em testes ecotoxicológicos crônicos, de reprodução, dentro do período padrão da ISO (56 dias). Os testes ecotoxicológicos agudos e comportamentais mostraram que a sensibilidade de P. corethrurus é semelhante à da espécie padrão, para a maior parte dos agrotóxicos avaliados. Contudo, até o momento, apenas três agrotóxicos foram avaliados usando essa espécie nativa, fazendo-se necessário realizar testes ecotoxicológicos usando uma ampla gama de contaminantes para comparar a sensibilidade dessas espécies, e avaliar se a espécie padrão permanece adequada para determinar a toxicidade desses contaminantes no ambiente edáfico

Variação espacial de propriedades físicas e químicas do solo em olivais de Trás-os-Montes

A introdução de novos sistemas de gestão da vegetação herbácea em olivais de Trás-os-Montes tem realçado o interesse em conhecer os efeitos produzidos na variabilidade espacial das propriedades do solo. Com o presente trabalho pretende-se avaliar o efeito de diferentes sistemas de gestão do coberto vegetal herbáceo em olivais na distribuição espacial de propriedades físicas e químicas do solo. O estudo decorreu em nove olivais com os seguintes sistemas de gestão do solo: (MT) solo nu ao longo de todo o ano, com recurso à mobilização tradicional; (HB) cobertura do solo por vegetação natural, com controlo efetuado por aplicação de herbicidas na linha de plantação (LP) e destroçamento da vegetação seca na entrelinha (EL); (LS) cobertura do solo por espécies de leguminosas semeadas, com controlo efetuado por pastoreio e posterior destroçamento da vegetação seca e (VN) cobertura do solo por vegetação natural. Em cada olival foram selecionados 16 locais (8 na LP e 8 na EL), onde se procedeu à colheita de amostras de solo perturbadas e não perturbadas na profundidade 0-5 cm. Foram determinados vários parâmetros físicos e químicos do solo e calculou-se índices de enriquecimento (IE). Os olivais que utilizam coberturas vivas apresentam acumulação de resíduos orgânicos à superfície, sendo esta sempre superior na LP, o que conduz a teores de matéria orgânica superiores e com distribuição espacial mais homogénea comparativamente aos olivais mobilizados. Em concordância com esta observação, a densidade aparente é menor na LP apresentando variabilidade espacial inferior nos olivais com leguminosas semeadas. Os nutrientes do solo não apresentam uma tendência consistente com o sistema de gestão do solo, mas de um modo geral, os olivais com coberto de leguminosas tendem a apresentar maior homogeneidade espacial.The introduction of management systems for the herbaceous vegetation in olive grove from Trás-os-Montes has been stressing the interest for the knowledge about the effects caused to the spatial variability of soil properties. The objective of this work is to evaluate the effect of different management systems of herbaceous ground covers in the different spatial physical and chemical soil properties of the olive grove. The study took place in nine olive groves that have been managed with the following systems: (1) naked soil due to mobilization; (2) soil covered by natural vegetation controlled by herbicides on the plantation row and dried vegetation broken into pieces on the row between the trees; (3) soil covered by sown leguminous, controlled by grazing and (4) soil covered by natural vegetation. In each olive grove, 16 places (eight in the plantation row and eight in the row between the trees) were selected and disturbed and undisturbed soil samples were collected at 0-5 cm depth. Several physical and chemical soil parameters were calculated as well as the enrichment index (IE). Results showed that the olive groves with soil covers accumulated organic materials on the surface, reaching higher values in the plantation row, and producing higher levels of organic matter with more homogeneous spatial distribution when compared with mobilized groves. In agreement with this observation, the apparent density is lower in the plantation row showing an inferior spatial variability in the olive groves covered by sown leguminous. Soil nutrients did not show a consistent trend with the soil management system but, in a general way, the olive groves covered by sown leguminous had a tendency to present higher spatial homogeneity

Sistemas de gestão do solo em olivais de Trás-os-Montes: efeitos nas propriedades superficiais do solo

A maioria dos olivais de Trás-os-Montes ocupam áreas de risco de erosão potencial elevado a muito elevado, pelo que é fundamental aplicar técnicas de conservação do solo que evitem a perda deste recurso. A sensibilização para estas e outras questões de ordem agro-ambiental, bem como os efeitos na produção dos olivais têm vindo a incrementar a utilização de práticas culturais de controlo das infestantes alternativas à tradicional mobilização do solo. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo estudar os efeitos de diferentes sistemas de gestão do coberto vegetal herbáceo em olivais nas propriedades da camada superficial do solo. O estudo decorreu em nove olivais com os seguintes sistemas de gestão do solo: (1) solo nú ao longo de todo o ano, com recurso à mobilização tradicional; (2) cobertura do solo por vegetação natural, com controlo efetuado por aplicação de herbícidas na linha de plantação e destroçamento da vegetação seca na entrelinha; (3) cobertura do solo por espécies de leguminosas semeadas, com controlo efetuado por pastoreio e posterior destroçamento da vegetação seca e (4) cobertura do solo por vegetação natural. Em cada olival foram selecionados 16 locais (8 na entrelinha e 8 na linha de plantação), onde se procedeu à colheita do horizonte orgânico (quando presente) numa área de 30 x 30 cm e de amostras de solo perturbadas e não perturbadas na profundidade 0-5 cm. Os olivais que utilizam coberturas vivas apresentam acumulação de resíduos orgânicos à superfície, sendo esta sempre superior na linha de plantação, o que conduz a teores de matéria orgânica superiores e com distribuição espacial mais homogénea comparativamente aos olivais mobilizados. Em concordância com esta observação, a densidade aparente é menor na linha de plantação apresentando variabilidade espacial inferior nos olivais com leguminosas semeadas. A capacidade de retenção de água no solo tende a ser idêntica nos diversos olivais. Os nutrientes do solo não apresentam uma tendência consistente com o sistema de gestão do solo. Apesar dos sistemas que utilizam a manutenção de coberturas vegetais vivas terem um tempo de implementação muito curto comparativamente aos sistemas mobilizados, já são percetíveis melhorias em diversas propriedades do solo, bem como na conservação do recurso solo, pelo que estes sistemas de gestão podem ter um papel decisivo na preservação dos olivais nestes ambientes

Ecological risk assessment of mercury to soil fauna in tropical forest, Southeastern, Brazil

Atmospheric pollution by mercury (Hg) is of great concern to all humanity, as its physicochemical characteristics confer this toxic metal ability to travel long distances around the planet. Currently has been observed mainly in industrialized countries, the increasing levels of Hg in the atmosphere arising from anthropogenic sources. Brazil is the seventh country with the highest rate of mercury in the atmosphere. The major input of Hg to ecosystems is through atmospheric deposition (wet and dry), being transported in the atmosphere over large distances. Forest biomes are of great importance in the atmosphere/soil cycling of elemental Hg through foliar uptake and subsequent transfer of this to the soil through litter, playing an important role as sink of this element. The Atlantic Forest of Brazil is a major storehouse of fauna and flora biodiversity, and according to recent studies this biome has high concentrations of mercury in litter, similar to those found in Chinese in Subtropical Forest. Ecotoxicological assessments can predict the potential ecological risk that the toxicity of Hg in the soil can lead to soil fauna and indirectly impact other trophic levels of the food chain within one or more ecosystems. This thesis aimed to determine mercury levels that represent risks to diversity and functioning of soil fauna in tropical forest soils, as a key tool in Ecological Risk Assessment (ERA). Two Forest Conservation Units of the State of Rio de Janeiro were selected for the study. The first is a city Park, located next to chlor-alkalis industries and to an important petroleum refinery in activity since 1961, whereas the second is a national Park located next to a refinery under construction, which will be the largest refinery of Brazil, beginning in 2017. This site represents a forest with lower anthropogenic impacts. In these Units were carried out whole chemistry, environmental and ecological characterisations. Results indicated higher mercury concentrations in litter and soil from the forest close to industrial activities. The presence of Hg in this soil influenced the abundance and diversity of taxonomic groups of soil fauna. Soil properties such as organic matter and pH did interact with the mercury and the organisms, showing the importance of the soil type in ERA. In toxicity tests the reproduction was the endpoint more sensitive for meso and macrofauna in soils spiked with Hg+2. Earthworms showed greater accumulation of mercury in their tissues than in casts. Among the climatic fators evaluated in the laboratory, the increase of temperature (from 20˚ to 24 ˚C) did not influence Hg toxicity to Collembola. However extreme soil moisture conditions increased Hg toxicity to enchytraeids. The lowest observed effect concentration was of 1 mg Hg kg-1 to Collembola, indicating a need for a greater restriction in the levels of mercury load in soil recommended by the CONAMA. Since mercury biomagnification and methylation processes can occur along the food chain.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroA poluição atmosférica por mercúrio (Hg) é de grande preocupação para toda a humanidade, pois suas características físico-químicas conferem a este elemento-traço a capacidade de percorrer longas distâncias ao redor do planeta. Atualmente têm sido observados níveis crescentes de Hg na atmosfera provenientes de fontes antropogênicas, principalmente em países industrializados. O Brasil é o sétimo país com a maior concentração de mercúrio na atmosfera. A principal entrada de Hg para os ecossistemas é através da deposição atmosférica (úmida e seca). Os biomas florestais são de grande importância na ciclagem do mercúrio elementar na interface atmosfera/solo, através da captação foliar e posterior transferência deste elemento da serapilheira para o solo. No Brasil, a Mata Atlântica abriga uma enorme riqueza de biodiversidade de fauna e flora. Estudos recentes neste bioma revelam altas concentrações de mercúrio na serapilheira, sendo semelhantemente as concentrações encontradas em Floresta Subtropical na China. Avaliações ecotoxicológicas podem predizer o potencial risco ecológico da toxicidade do Hg no solo e os efeitos que podem acarretar na fauna e nos outros níveis tróficos da cadeia alimentar dentro de um ou mais ecossistemas. Esta tese objetivou determinar os níveis de mercúrio que representam riscos à diversidade e funcionamento da fauna em solos tropicais, para ser utilizado como ferramenta chave na Avaliação do Risco Ecológico (ERA). Duas unidades de conservação florestal do Estado do Rio de Janeiro foram selecionadas para o estudo. A primeira é um Parque Estadual, localizado próximo às indústrias de cloro-álcalis, papéis e de uma grande refinaria de petróleo em atividade desde 1961. A segunda é um Parque Nacional com menores interferências antrópicas, entretanto localizado próximo a uma refinaria ainda em construção (com previsão de inicio de atividades para 2017), a qual será a maior refinaria do Brasil. Nessas unidades florestais foram realizadas caracterizações químicas, ambientais e ecológicas. Os resultados indicaram maiores concentrações de mercúrio na serapilheira e nos solos florestais das áreas com maior proximidade de atividades industriais. A presença de Hg neste solo influenciou a abundância e a diversidade de grupos taxonômicos da fauna do solo. Propriedades do solo como matéria orgânica e pH interagiram com o mercúrio e os organismos, mostrando a importância do tipo de solo em ERA. Em testes de toxicidade, a reprodução foi o parâmetro mais sensível para meso e macrofauna em solos contaminados com Hg+2. As minhocas mostraram maior acúmulo de mercúrio em seus tecidos que em coprólitos. Entre os fatores climáticos avaliados em laboratório, o aumento da temperatura (de 20˚ a 24˚C) não influenciou a toxicidade de Hg para os colêmbolos. Contudo, condições extremas de umidade do solo aumentaram a toxicidade do Hg para os enquitreídeos. A menor concentração de efeito observado foi de 1 mg Hg kg-1 para Collembola, indicando a necessidade de maior restrição nas concentrações limitantes de mercúrio no solo recomendada pelo CONAMA, uma vez que os processos de biomagnificação e metilação do mercúrio podem ocorrer ao longo da cadeia alimentar

Case studies of assessment of human health risks after the dam failures of the Córrego do Feijão Mine and Fundão in Brazil

In recent years, there has been an increase in environmental catastrophes involving mining dam failures. This study assessed the potential risks of iron ore tailings in riparian soils to human health after the worst dam collapses recorded in Brazil: from Córrego do Feijão Mine-CFM and Fundão. Chemical monitoring data from the three-year time interval since the collapses were used to estimate human risk indexes for trace elements such as arsenic, cadmium, chromium, mercury, nickel, lead, and zinc. In both case studies, the adult group indicated a propensity for the development of non-carcinogenic diseases through ingestion, inhalation and dermal pathways for all contaminated areas. Overall, children showed an exacerbated sensitivity to possible cancerous and non-cancerous effects, especially in the areas surrounding the dams and in Barra Longa, São José do Goiabal, Córrego Novo, Veneza, Periquito, Governador Valadares, Tumiritinga, Conselheiro Pena, Honório Fraga and Linhares (from the Fundão dam) and in all study areas from the CFM dam. These assessments demonstrate that in regions with mining activities, the cumulative effects of trace elements over time are harmful and expected. Therefore, there is a need for greater supervision by competent government bodies of conservation practices that enable environmental recovery or mitigation of their impacts, ensuring appropriate health and well-being conditions for local residents and workers.</p