Ecotoxicological risk assessment of metals and metalloids in the Paraopeba river region affected by the dam collapse in Brumadinho/MG based on novel PNEC values established by SSD approach

Abstract

O rompimento da Barragem B1 em Brumadinho, em 25 de janeiro de 2019, liberou cerca de 10 Mm³ de rejeitos para o meio ambiente, parte dos quais alcançou o Rio Paraopeba. Diversos impactos resultaram desse colapso, como efeitos tóxicos à biota aquática. Embora ensaios ecotoxicológicos sejam essenciais para avaliar o estado ecológico dos ecossistemas aquáticos, eles demandam tempo e recursos, o que pode tornar o monitoramento de longo prazo mais desafiador. Por outro lado, métodos de avaliação de risco ecotoxicológico, como a Distribuição de Sensibilidade de Espécies (SSD), alinhados ao cálculo de quocientes de risco, permitem uma avaliação robusta do risco ecológico. Assim, o objetivo geral deste estudo foi definir novos valores de PNEC (Concentração Prevista de Efeito Não Observado) para metais e metaloides, por meio de curvas SSD construídas para diferentes níveis tróficos e realizar avaliação espacial e temporal dos riscos ecotoxicológicos associados a esses contaminantes nas águas da região do Rio Paraopeba afetada pelo rompimento da Barragem B1. Em uma primeira etapa do estudo, foram construídas curvas SSD para efeitos agudos e crônicos para três níveis tróficos – produtores, consumidores primários e secundários – para 14 metais, de forma a se determinar os valores HC5 (concentração de perigo a 5% das espécies) e de PNEC, que foram comparados aos limites legais estabelecidos em diversas localidades do mundo. Para efeitos agudos e crônicos, respectivamente, 32 e 78% dos valores estimados dos PNECs ficaram abaixo dos limites da legislação brasileira, que foram estabelecidos há mais de 18 anos, indicando que esses limites podem não ser protetivos à biota aquática. Ag foi o metal mais crítico, uma vez que todos os valores de PNEC ficaram abaixo dos limites legais. Em uma segunda etapa, os riscos ecotoxicológicos foram estimados com base nos valores de PNEC mais restritivos calculados para cada composto e nos dados de qualidade da água do Rio Paraopeba. A avaliação da evolução temporal e espacial dos riscos ao longo de 25 pontos de monitoramento indicou que o Fe apresentou os maiores riscos no Rio Paraopeba, seguido pelo Al. Durante o período estudado, as regiões localizadas entre 400 m a montante e 68,4 km a jusante do ponto de rompimento da barragem B1 foram as mais impactadas, demandando, portanto, maiores esforços para recuperação da bacia hidrográfica e proteção da vida aquática. Os resultados obtidos neste estudo podem ser um importante guia para a definição de padrões ambientais efetivos para proteção da vida aquática no Brasil e em Minas Gerais, além de servir como uma ferramenta para a tomada de decisões no âmbito da gestão de bacias hidrográficas em áreas afetadas por diferentes atividades antrópicas ou eventos de poluição relacionados à contaminação por metais.