Metais traço potencialmente biodisponíveis na água de áreas de estaleiros na costa sudeste e sul do Brasil e a avaliação do risco ecológico do cobre

Abstract

Áreas estuarinas são afetadas por estaleiros, capazes de liberar metais traço que podem permanecer na sua fração potencialmente biodisponível (lábil) em função das mudanças das condições físico-químicas do ambiente. Esta fração representa um maior risco ecológico devido os metais nesta forma serem mais facilmente acumulados pelos organismos. O acúmulo excessivo dos metais, como o Cu, pode gerar efeitos deletérios. Nesse sentido, é importante quantificar a referida fração lábil e combinar estes resultados com os dados de possíveis efeitos em espécies-chave dos ecossistemas, a fim de estimar o possível risco ecológico. Consequentemente, no presente estudo foi determinada a fração lábil de Cr, Cu, Ni e V utilizando a técnica de Gradientes Difusivos de Fina Membrana (DGT; siglas em inglês) em águas estuarinas de áreas de estaleiros na costa sudeste e sul do Brasil, com condições físico-químicas variáveis. Adicionalmente foi realizada uma Avaliação de Risco Ecológico (ERA; siglas em inglês) do Cu integrando dados de exposição (técnica DGT e medidas de Cu dissolvido total na água) com dados ecotoxicológicos e com a derivação da Concentração Previsivelmente Sem Efeito (PNEC) de Cu para espécies aquáticas que ocorrem naturalmente na costa brasileira. As variações nas condições físico-químicas, especialmente salinidade influenciam nas concentrações lábeis dos metais determinadas. Apesar disto, foi possível observar uma relação direta destes metais e as atividades desenvolvidas em áreas de estaleiros como: a aplicação de tintas anti-incrustantes (Cr e Cu) e produtos derivados do petróleo (Ni e V), e a intensidade das atividades desenvolvidas. Adicionalmente, as concentrações lábeis de Cu ultrapassaram o valor de PNEC derivado, representando um alarmante risco ecológico, destacando as áreas de estaleiros como hotspots de metais traço. Finalmente, a aplicação da técnica DGT permitiu o desenvolvimento de uma avaliação de risco mais precisa, pelo qual a sua utilização deve ser considerada nas legislações futuras do Brasil.

Estuarine areas are affected by sites such as shipyards, capable of releasing trace metals that may remain in their potentially bioavailable (labile) fraction due to changes in the environment physicochemical conditions. This fraction represents a greater ecological risk because metals in this form are more easily accumulated by organisms. Excessive accumulation of metals, such as Cu, may generate deleterious effects. In this sense, it is important to quantify this labile fraction and combine these results with the data of possible effects on key ecosystem species to estimate the potential ecological risk. Consequently, in the present study, the labile fraction of Cr, Cu, Ni, and V was determined using the Diffusive Gradients in Thin Films (DGT) technique in estuarine waters of shipyards areas from the southeast and south coast of Brazil, with varying physicochemical conditions. Additionally, an Ecological Risk Assessment (ERA) of Cu was performed integrating exposure data (DGT technique and total dissolved Cu measurements in water) with ecotoxicological data and with the Cu Predicted No Effect Concentration (PNEC) derivation for naturally occurring aquatic species of the Brazilian coast. Variations in physicochemical conditions, especially salinity, influenced the labile concentrations of the determined metals. Despite this, it was possible to observe a direct relationship between these metals and the activities developed in shipyard areas such as the application of antifouling paints (Cr and Cu) and petroleum products (Ni and V), and the intensity of the activities developed. Additionally, labile Cu concentrations exceeded the derived PNEC value, representing an alarming ecological risk, highlighting shipyard areas as trace metal hotspots. Finally, the application of the DGT technique allowed the development of a more accurate risk assessment, whereby its use should be considered in future Brazilian legislation.