Baixe Técnicas ecotoxicológicas avançadas para análise de risco em áreas de impacto ambiental e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1 V-048 - TÉCNICAS ECOTOXICOLÓGICAS AVANÇADAS PARA ANÁLISE DE RISCO EM ÁREAS DE IMPACTO AMBIENTAL Vera Maria Ferrão Vargas(1) Doutora em Ciências. Curso de Genética, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Bióloga da Fundação Estadual de Proteção Ambiental (FEPAM). Coordenadora do Programa de Pesquisa da Instituição Clarice Torres de Lemos. Doutora em Ciências. Curso de Genética, UFRGS. Bióloga. Chefe da Divisão de Biologia da FEPAM. Nara Regina Terra Mestre em Ecologia. Curso de Ecologia, UFRGS. Bióloga da Divisão de Biologia da FEPAM. Getúlio Dorneles Souza Mestre em Zoologia, Curso de Zoologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – PUCRS. Biólogo da Div. de Biologia da FEPAM. Iara J. H. Brito Martins Especialista em Tratamentos de Efluentes. Curso de Esp. em Tratamento de Efluentes Industriais da PUCRS. Química do Depto. de Laboratórios da FEPAM. Chefe do Dep. de Laboratórios da FEPAM. Beatriz Ponte Troviscal Química do Dep. de Laboratórios da FEPAM. Maria Lucia Kolowski Rodrigues Mestre em Ciências Ambientais. Curso de Pós-graduação em Ecologia, UFRGS. Engenheira Química do Dep. de Laboratórios da FEPAM. Ewelin Mônica Paturi Navarro Canizares Mestre em Química, Universidade Estadual de Campinas. Química da Divisão de Química do Laboratório da FEPAM. José Ernesto Castro Químico do Serviço de Amostragem do Lab. FEPAM. Carmem Marília Machado Franco Geógrafa do Prog. Educação Ambiental da FEPAM. Maria Elisa dos Santos Rosa Especialista em Tratamentos de Efluentes, Curso de Esp. em Tratamento de Efluentes Industriais da PUCRS. Engenheira Química do Dep. De Controle da FEPAM. Jandyra Fachel Doutora em Estatística, Universidade de Londres. Professora do Departamento de Estatística da UFRGS. Convênio UFRGS/FEPAM. Lavínia Schüler-Faccini Doutora em Ciências, Representante do ECLAMC. Professora do Departamento de Genética da UFRGS. Convênio UFRGS/FEPAM. Carlos E. Tucci Doutor na Universidade do Colorado, USA. Engenheiro Civil no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS. Convênio UFRGS/FEPAM. Antônio Hartman Doutor em Medicina na área de Patologia Humana. Professor da Fund. Fac. de Ciências Médicas de Porto Alegre. Convênio FFFCMPA/FEPAM. Flávia Valadão Thiesen Mestre em Farmacologia, FFFCMPA, RS. Professora no Instituto de Toxicologia da PUCRS. Convênio PUCRS/FEPAM. Luiz Roberto Malabarba Doutor em Ciências Biológicas, USP, Museu de Ciências da PUCRS. Endereço(1): Av. Salvador França, 1707 - Porto Alegre - RS - CEP: 90690-000 - Brasil - Tel: (51) 3346765 - e-mail: ecoriscofepam@pro.via-rs.com.br FOTOGRAFIA NÃO DISPONÍVEL XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2 RESUMO A área de pesquisa em Ecotoxicologia da FEPAM tem buscado subsídios para estratégias de análise de risco empregando metodologias de avaliação ecotoxicológica em regiões que já apresentam um passivo ambiental importante. Com este objetivo tem desenvolvido estudos multidisciplinares e interinstitucionais para avaliar de forma integral área prioritárias do Estado, considerando aspectos físicos, químicos e biológicos do ecossistema associados a variáveis sociais e econômicas. Integra o estudo de metodologias biológicas de enfoque ecotoxicológico aos métodos de avaliação físico-químicos tradicionais para o diagnóstico do ecossistema considerando as conseqüências da alteração antrópica na qualidade ambiental. Busca subsídios analíticos e epidemiológicos para investigar os possíveis reflexos da alteração ambiental na saúde do ecossistema e da população humana. Estratégias de trabalho deste tipo estão embasadas em projetos interdisciplinares de pesquisa que vêm sendo desenvolvidos na Bacia hidrográfica do Caí, desde a região de instalação do pólo de curtumes até a área de influência petroquímica. Este trabalho está sendo elaborado tendo por base duas experiências em projetos de pesquisa. O primeiro realizou diagnóstico ecotoxicológico em área sujeita a contaminação orgânica de influência petroquímica. O modelo de análise gerado nesse projeto subsidia estudo em área contaminada por curtumes. PALAVRAS-CHAVE: Ecotoxicologia, Genotoxicidade Ambiental, Análise de Risco, Qualidade Ambiental, Análise Química. INTRODUÇÃO A avaliação do risco ecológico é um processo que investiga a ocorrência de efeitos adversos como resultado de exposição do ecossistema a um ou mais fatores de estresse ambiental. A área de pesquisa em Ecotoxicologia da FEPAM tem buscado subsídios para estratégias de análise de risco empregando metodologias de avaliação ecotoxicológica em regiões que já apresentam um passivo ambiental importante. Estas análises mais avançadas incluem métodos biológicos para caracterização da presença de toxicidade e/ou genotoxicidade em amostras ambientais, comparando os fatores de risco nos diferentes compartimentos ambientais. Os impactos biológicos detectados são, a seguir, investigados quanto a relação causa-efeito, utilizando análises químicas com instrumentos de alta resolução. Estratégias de trabalho deste tipo estão embasadas em projetos interdisciplinares de pesquisa que vêm sendo desenvolvidos na Bacia hidrográfica do Caí, desde a região de instalação do pólo de curtumes até a área de influência petroquímica. Esta bacia é uma das formadoras da bacia hidrográfica do Guaíba, principal rede hídrica do Estado, tendo programas governamentais específicos de controle de poluição. Ao longo do rio Caí, há importantes concentrações urbanas e industriais do ramo petroquímico, metalúrgico, couros e peles, alimentar e têxtil, além de atividades agrícolas. No seu trecho final está implantado o Complexo Petroquímico do Sul à montante de Porto Alegre, distante 30 km do centro da área urbana, localizado entre os municípios de Montenegro, Triunfo e Canoas, com área de 14600 ha. Portanto, a área em estudo pode, além de estar potencialmente impactada pelas atividades do Complexo, receber contribuições poluidoras no curso superior e médio do rio Caí, onde estão localizadas atividades industriais e agrícolas. Este trabalho está sendo elaborado tendo por base duas experiências em projetos de pesquisa. O primeiro realizou diagnóstico ecotoxicológico em área sujeita a contaminação orgânica de influência petroquímica. O modelo de análise gerado nesse primeiro estudo está subsidiando a avaliação realizada em área de possível contaminação por indústrias da tipologia de curtumes. A meta principal é criar modelo de avaliação de risco ambiental em bacias hidrográficas sujeitas a diferentes tipos de contaminação antrópica. MATERIAIS E MÉTODOS Este trabalho foi realizado em duas etapas, através de dois projetos multidisciplinares na Bacia hidrográfica do rio Caí, abrangendo três áreas físicas de estudo: (Figura 1): - Área 1 - Rio Caí; XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5 Os ensaios utilizados neste trabalho foram: Parâmetros físico-químicos: Cloreto, Condutividade, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fenóis, Nitrogênio Nitrato, Oxigênio Dissolvido, pH, Resíduos Totais, Temperatura, Transparência, Turbidez. -pH. Elementos Traço: Alumínio, Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromo, Ferro, Manganês, Mercúrio, Níquel, Vanádio, Titânio, Zinco. Ensaios para avaliação ecotoxicológica: Ensaios de toxicidade aguda com peixes Danio rerio, crônica com Daphnia magna, genotóxicos com microorganismos (ensaio Salmonella /microsoma e microtriagem por indução lisogênica) e citogenéticos em peixes e células humanas. RESULTADOS DA PRIMEIRA ETAPA Dentro de uma abordagem metodológica integradora do meio ambiente, a equipe utilizou especialistas e ferramentas de diferentes áreas, envolvendo o aspecto social do uso dos recursos naturais e a sua interação com o homem, os aspectos físicos, químicos e biológicos no diagnóstico e estabelecimento de medidas de controle para poluentes ambientais com atividade ecotoxicológica no ecossistema, incluindo as possíveis conseqüências na saúde humana. No ecossistema em estudo foi possível identificar os possíveis pontos de contaminação do Complexo para o ambiente determinando os níveis de contaminação ecotoxicológica nos diferentes compartimentos ambientais e áreas internas do Complexo (Tabela 1). Como observado na Tabela 1 fica evidente a alteração das diferentes áreas avaliadas e a validade do modelo de estudo seqüencial empregado. Tabela 1: Avaliação ecotoxicológica nos diferentes compartimentos ambientais e áreas internas do Complexo. Áreas Testesagudos ecotoxicológicos crônicos genotóxicos Metais/Parâmetros Físico-químicos Lagoa do Efluente líquido final tratado i a A1 + A2 Água de drenagem pluvial - + + A 3 Água do rio Caí e arroio Bom Jardim NT + + A 4 Amostras de ar na área do Complexo NT NT + NT a resposta: i indicativa, - negativa, + positiva, NT não testado, A alterado. A1 O excesso de nutrientes desenvolveu uma super população interferindo nos resultados; A2 Alguns parâmetros estão fora dos padrões segundo Portaria n0 04/95 da Secretaria da Saúde e Meio Ambiente do RS; A3 Alguns parâmetros estão fora dos padrões segundo Resolução Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA no 20 para rio Classe 2; A4 Foi detectada alteração expressiva na qualidade das águas do arroio Bom Jardim em parâmetros característicos da influência do Pólo Petroquímico. A avaliação de metais pesados ao longo da bacia evidenciou uma contribuição natural das rochas basálticas além da influência do pólo metal-mecânico de Caxias do Sul e dos curtumes na área dos arroios Cadeia e Feitoria. XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6 A associação deste diagnóstico com as demais variáveis estudadas (Figura 2) permite concluir que o estudo de áreas expostas à contaminação industrial deve levar em consideração a potencialidade de crescimento sócio-econômico da região e as modificações sociais ocorridas em decorrência das alterações da área. O processo estratégico de avaliação deve considerar as variáveis físicas e químicas que atuam na distribuição das substâncias antrópicas no ambiente e buscar metodologias de alerta para avaliar as conseqüências biológicas de suas interações no ecossistema, incluindo a saúde da população. Deve ser seqüencial e seletivo na avaliação das conseqüências no ecossistema, através da utilização de metodologias físico-químicas e biológicas de enfoque agudo, crônico e/ou genotóxico. SEGUNDA ETAPA: b - Estratégias Ecotoxicológicas para Avaliação de Risco - EcoRISCO Projeto em desenvolvimento no âmbito do Programa PADCT/CIAMB, com apoio financeiro da FINEP, convênio 77.97.1116.00, iniciado em Junho de 1998. A metodologia proposta neste projeto está se desenvolvendo em três áreas da Bacia hidrográfica do Caí (Figura 1) sujeitas a diferentes tipos de contaminação antrópica. A área sob influência do Pólo (terço inferior da área 1 e área 2) está sendo reavaliada para a análise de risco ambiental por diagnóstico ecotoxicológico, buscando, ainda, a detecção de danos na biota e levantamento epidemiológico para a avaliação de risco à saúde humana. Está sendo realizado um estudo mais detalhado no arroio Bom Jardim que mostrou comprometimento por poluentes típicos do PPS. Nas atividades de controle da qualidade desse ambiente estão sendo avaliados, por grupos de estudo multidiciplinares, os dados de monitoramento solicitado à empresa, quanto aos poluentes prioritários, incluindo compostos orgânicos medidos em aparelhos de alta resolução. Ainda estão sendo avaliadas as medidas mitigadoras a serem apresentados pelo empreendedor para a recuperação dessa área. Na área 3, arroios Cadeia e Feitoria, o enfoque de trabalho é investigar as conseqüências da contaminação potencial do ecossistema por efluentes de curtumes. Inicialmente, está sendo empregado o modelo de avaliação ecotoxicológica utilizado no Projeto PADCT/FEPAM (1997) como primeira etapa para a análise de risco ambiental (Figura 2). RESULTADOS DA SEGUNDA ETAPA Nesta segunda proposta de trabalho a área de estudo foi ampliada com o objetivo de conhecer a dinâmica da bacia hidrográfica desde a região de instalação do pólo de curtumes até a área de influência petroquímica. Este projeto inclui, além das avaliações físico-químicas e biológicas, o estudo hidrológico do rio e arroios que sofrem impacto dos pólos citados, determinando, assim, o diagnóstico da qualidade, através desses indicadores. A área sob influência do Pólo está sendo reavaliada com o objetivo de aprofundar mais a investigação dos riscos de exposição, relacionados aos dados de qualidade do ar, água e sedimento. De uma forma mais ampla busca o acompanhamento desta área, com a definição de metodologias de alerta para danos cumulativos à biota e à saúde humana, bem como o estabelecimento de estratégias para avaliação de risco ao ecossistema, incluindo o homem. Este trabalho recomenda e analisa ainda a evolução das medidas mitigadoras necessárias com vistas à sustentabilidade do ambiente. As conclusões deste trabalho visam definir a validade do modelo proposto para a estimativa de impacto a diferentes estressores ambientais e sua aplicabilidade como instrumento de gestão ambiental . Suporte financeiro: PADCT/FINEP, CNPq, FAPERGS, FEPAM XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7 CONCLUSÕES • O diagnóstico de áreas expostas à contaminação industrial deve seguir o modelo de avaliação ecotoxicológica proposto nestes projetos. • O processo estratégico de avaliação deve considerar as variáveis físicas e químicas que atuam na distribuição das substâncias antrópicas no ambiente e buscar metodologias de alerta para avaliar conseqüências biológicas de suas interações nos diferentes compartimentos ambientais, incluindo saúde humana. • Deve ser seqüencial e seletivo na avaliação das conseqüências no ecossistema, através da utilização de metodologias físico-químicas e biológicas de enfoque agudo, crônico e/ou genotóxico e estabelecer medidas de controle para poluentes com atividade ecotoxicológica. • As conclusões deste trabalho visam definir a validade do modelo proposto para estimativa de impacto a diferentes estressores ambientais e sua aplicabilidade como instrumento de gestão ambiental. EQUIPE E ÓRGÃOS FINACIADORES Participam ainda deste trabalho: Adriana Ducatti, Alda Corrêa, Ana Mittelstaedt, Andréa Lopes, André Milanez, Andreia Pollet, Carlos Santos, Darlan Mello, Eliana Casco, Eloisa Teixeira, Fábio Iranço, Glauco Duarte, Ilda Feiden, José Pezzi, Jane Barbosa, Jane Fernandes, Karen Silveira, Kelly Tagliari, Lenice Minussi, Lizélia Corrêa, Maria Helena Strighini, Maria Luiza Gatto, Manuel Castro, Marcos Senna, Nilson Lopes, Reanulfo Pacheco, Renato Letízia, Rubem Horn, Viviane Bertola, Equipe de amostragem. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Norma DIN 38412 (L1) General Guidelines for the Planning, Performance and Evaluation of Biological Tests. 2. FEPAM / PADCT - FINEP (1997). Métodos analíticos de avaliação toxicológica para controle da qualidade ambiental. Porto Alegre, 140 p. 3. FEPAM / GTZ (1997). Levantamento dos principais usos do solo e da água na bacia hidrográfica do rio Caí. V. 1 Projeto de coopeação técnica Brasil / Alemanha, Porto Alegre, 138 p. 4. FÖRSTNER, U.; WITTMANN, G. T. W. Metal Pollution in the Aquatic Environment. 2. ed. New York: Springer-Verlag, 1981. 473 p.LEMOS, C. T.; VARGAS, V. M. F.; HENRIQUES, J. A. P.; MATTEVI, M. S. Genotoxicity of river water under the influence of petrochemical industrial complexes, Bulletin Environmental Contamination and Toxicological., v. 52, p. 848-855, 1994. 5. LEMOS, C. T. Estudo genotóxico de amostras ambientais através de métodos citogenéticos in vitro e in vivo. Porto Alegre,1998. Tese (Doutorado em Genética) - Curso de pós-graduação em Genética e Biologia Molecular, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1998. 142 p 6. MARON, D. M., AMES, B. N. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutation Research, v. 113, p. 173-215, 1983. 7. TERRA, N. R. Ação subletal do zinco, considerações sobre ganho de peso e da reprodução em Ampullaria canaliculata, LAMARCK, 1801(molusca,gastropoda,prosobranchia), em condições controlada de laboratório.1985. Tese (Mestrado em Ecologia) - Curso de pós-graduação em Ecologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1985. 126 p. 8. RAND, G. M. e PETROCELLI, S. R. Fundamentals of aquatic toxicology - methods and applications. Hemischer Pub. Corp. 1985, 659 p. 9. RODRIGUES, M. L. K. (1997). Diagnóstico da poluição por elementos-traço no sedimento da bacia hidrográfica do rio Caí (RS). Porto Alegre, 1997. Dissertação de Mestrado em Ecologia - Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 124 p. 10. STANDARD METHODS, For examination of water and wastewater. 13ª ed., 1971. 11. VARGAS, V. M. F.; MOTTA, V. E. P.; HENRIQUES, J. A. P. Analysis of mutagenicity of waters under the influence of petrochemical industrial complexes by the AMES test (Salmonella/microsome), Revista Brasileira de Genética, v. 11, n. 3, p. 505-518, 1988.