State of the science and the way forward for the ecotoxicological assessment of contaminated land

Abstract

-Over the past two decades, soil ecotoxicologists have made strides in utilizing the basic concepts and advancements in soil zoology and ecology. They have applied the existing tools, and developed new ones to investigate how chemical contamination can affect soil ecosystems, including the degradation or destruction of soil quality and habitats or the diminishment of belowground biodiversity. Soil ecotoxicologists are applying a suite of standard protocols, originally developed as laboratory tests with single chemicals (e.g., pesticides), and further enhancing both the approaches and protocols for the assessment of contaminated lands. However, ecological relevance of some approaches remains unresolved. The authors discuss the main challenges for a coherent ecotoxicological assessment of soil ecosystems amid contaminated lands, and provide recommendations on how to integrate the effects of physical and chemical soil properties, the variations in the diversity of soil invertebrates, and the interactions among organisms of various trophic levels. The review examines new international approaches and test methods using examples from three continents (in particular research conducted in Brazil), and provides recommendations for improving ecological relevance of ecotoxicological investigations of contaminated lands.Index terms: contamination, ecological relevance, ecological risk assessment, soil pollution, terrestrial model ecosystems, toxicity tests. Estado da arte e perspectivas da avaliação ecotoxicológica de áreas contaminadasResumo -Durante as últimas duas décadas, ecotoxicologistas de solo têm feito progressos ao utilizar conceitos básicos e avanços da zoologia e ecologia do solo. Os métodos existentes têm sido aplicados, e têm-se desenvolvido novas ferramentas para avaliar de que modo a contaminação química pode afetar o ecossistema terrestre, inclusive pela degradação ou destruição da qualidade do solo e dos habitats ou pela redução da biodiversidade edáfica. Os ecotoxicologistas de solo utilizam um conjunto de protocolos padronizados, originalmente desenvolvidos como testes de laboratório com compostos químicos simples como os pesticidas e, posteriormente, adaptados em termos de abordagens e métodos, para a avaliação de áreas contaminadas. No entanto, a relevância ecológica de algumas abordagens permanece questionável. Neste artigo, os autores discutem os recentes desafios para uma avaliação ecotoxicológica coerente do ecossistema solo em áreas contaminadas e apresentam recomendações de como integrar os efeitos das propriedades físicoquímicas do solo, as variações na diversidade de invertebrados do solo e, as interações entre organismos dos vários níveis tróficos. São analisadas novas abordagens e métodos de avaliação, usando-se exemplos de três continentes (particularmente o trabalho desenvolvido no Brasil), e são dadas recomendações de como aumentar a relevância ecológica na avaliação ecotoxicológica de áreas contaminadas.Termos para indexação: contaminação, relevância ecológica, avaliação de risco...

Environmental risk assessment of a metal-contaminated area in the Tropics. Tier I: screening phase

“…The latter were then separated into two groups based mainly on their OM content, with group 1 generally presenting lower values than group 3. The reference soil allocated to each of the three soil groups was selected so that its characteristics matched, to the extent possible, these three soil properties, which are known to influence not only the bioavailability of contaminants (Kuperman et al 2009), but also the avoidance response of the two tested soil-dwelling species (Natal-daLuz et al 2008). The heterogeneity of the soil inside the smelter area can be related to the failed attempt to encapsulate the tailings by depositing thousands of cubic meters of soil from regions around (Anjos 2003).…”

Toxicity of three pesticides commonly used in Brazil to Pontoscolex corethrurus (Müller, 1857) and Eisenia andrei (Bouché, 1972)

“…However, for practical reasons both species are still widely used for these purposes due to their short reproduction time, easy handling in laboratory and the wealth of information on their sensitivity to various types of pollutants (Udovic and Lestan, 2010;Gomez-Eyles et al, 2011;Kinney et al, 2012;Wang et al, 2012). Nevertheless, the testing of natural soil or tropical artificial soil (TAS; Garcia et al, 2004) and earthworm species found in tropical areas (particularly geophagous endogeics that are dominant in tropical soils; Lavelle, 1983) in toxicity tests could contribute to a more relevant and reliable risk assessment of chemicals in the tropics (Kuperman et al, 2009).…”

Avaliação Ecotoxicológica Do Resíduo De Mineração De Carvão

“…O substrato utilizado para validar os testes foi um solo artificial, em que a formulação original foi modificada, com utilização da fibra de coco no lugar da turfa, diminuindo seu conteúdo para 5 %, denominado de solo artificial tropical (SAT) (Kuperman et al, 2009). A fibra de coco foi utilizada em virtude de ser um material barato, de fácil obtenção e maior disponibilidade.…”