Poluição por metais pesados em depósitos fluviais impactados pelo rompimento de barragem de mineração na Bacia do Rio Doce (MG): minhocas como bioindicadores

Resumo

This paper presents the results related to the ecotoxicological assessment associated with metal pollution in fluvial deposits from a segment of the Gualaxo do Norte River, which was impacted by the collapse of the Fundão dam under the responsibility of the SAMARCO S.A. (a joint-venture related to VALE S.A e BHP Billiton), in Mariana (MG). To achieve these purposes, bottom sediment samples were collected in the following fluvial deposits: riverbed (RB), floodplain (FP) and fluvial terrace (FT). Determinations of texture, toxic metals, pH and total organic carbon (TOC) were performed in these sediment samples. Another sample was obtained in a technogenic deposit, which consisted of the mud collected in the urban centre of the Paracatu de Baixo district. Other sediment samples were also collected in an area not impacted by dam collapse, and these samples were used as a reference. Acute and avoidance bioassays with earthworms (Eisenia andrei) were applied to these samples to evaluate their toxicity levels to soil biota. The results indicated that the tailing mud induced the increase of clay contents (especially in RB) and reduction of TOC concentrations, while pH values ranged close to neutrality. In addition, the tailing increased metal concentrations (mainly in FP), and arsenic and cadmium concentrations (extremely toxic elements) exceeded the threshold limits defined by Brazilian law for soil quality. The bioassays suggest low earthworm mortality and low toxicity levels. Although the FP has showed the highest metal concentrations, the bioassays indicated that the FT was the most toxic compartment. Such observation may be due to more intense pedogenesis and weathering processes on the deposits from FT.

Keywords: fluvial valley, bioassays, toxicity, technogenic deposit, mining tailing.

Poluição por metais em depósitos fluviais impactados pelo rompimento de barragem de mineração na Bacia do Rio Doce (MG): minhocas como bioindicadores  

R E S U M O

O trabalho apresenta os resultados da avaliação da toxicidade associada à poluição por metais pesados em depósitos fluviais de um trecho do Rio Gualaxo do Norte, impactado pelo rompimento pelo rompimento da barragem de Fundão, da SAMARCO S.A (uma joint-venture das empresas VALE S.A e BHP Billiton), em Mariana (MG).  Para tanto, amostras de sedimentos foram coletadas nos seguintes depósitos fluviais: leito fluvial (LF), planície de inundação (PI) e terraço fluvial (TF). Determinações de granulometria, metais tóxicos, pH e carbono orgânico total (COT) foram realizadas nos materiais. Outra amostra foi também coletada em depósito sedimentar tecnogênico: uma pilha de rejeitos da lama (exposta a céu aberto) retirada do centro urbano do distrito de Paracatu de Baixo. Amostras foram também colhidas em área não impactada pela lama, para funcionar como referência. Bioensaios agudos e de fuga com minhocas (Eisenia andrei) foram aplicados a estas amostras, visando avaliar o potencial tóxico à biota de solo. Os resultados indicam que a deposição da lama induziu ao aumento do teor de argila (principalmente no LF) e redução das concentrações de COT nos materiais, sendo que os valores de pH ficaram próximos a neutralidade. A passagem da lama incrementou as concentrações de metais tóxicos (principalmente na PI), sendo que os teores de arsênio e de cádmio (elementos de elevada toxicidade) ultrapassam os valores orientadores estipulados pela legislação brasileira para qualidade de solos. Os bioensaios agudos indicam baixa mortalidade de minhocas e, portanto, baixa toxicidade aguda. Embora a PI tenha exibido teores mais elevados de metais, os bioensaios indicaram que o TF apresentou maior toxicidade. Esta constatação parece estar atrelada à atuação mais efetiva da pedogênese e de processos intempéricos nos depósitos do TF.

Palavras-chave: Vale fluvial, bioensaios, toxicidade, depósito tecnogênico, rejeito de minério.