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Aplicação da composição isotópica de multielementos no monitoramento ambiental de área circunvizinha à barragem de rejeito: o caso da mina de cobre da Serra do Sossego, Canaã dos Carajás – PA
(Universidade Federal do Pará, 2017-06-09) OLIVEIRA, Simone Pereira de; MOURA, Candido Augusto Veloso; http://lattes.cnpq.br/1035254156384979
Barragem de rejeito de atividades de beneficiamento de minérios representa um compartimento de relevância no monitoramento ambiental, devido à barragem poder apresentar formas indesejáveis de saídas de água, como a infiltração. Nesse sentido, o presente trabalho propôs avaliar o uso da composição isotópica de oxigênio, hidrogênio, estrôncio e chumbo como ferramenta para o monitoramento ambiental de água subterrânea vulnerável à barragem de rejeito. Essa pesquisa foi conduzida na área da mina de cobre da Serra do Sossego e, além do estudo isotópico multielementar, realizou a caracterização hidroquímica das águas subterrânea e superficial. Paralelamente, neste trabalho foi aplicado, pela primeira vez no laboratório Pará-Iso, o método de leitura direta da composição isotópica do chumbo (sem tratamento químico da amostra), utilizando espectrometria de massa com fonte de plasma. A caracterização hidroquímica da água subterrânea da área da mina Serra do Sossego mostrou que ela é moderadamente ácida (pH ~ 6). Apenas os poços AP15 e PS32, sob influência da drenagem das pilhas de misto (rejeito + estéril), apresentam elevada condutividade elétrica (599 μS/cm2 e 694 μS/cm2) e teores mais elevados de sulfato (1,82 a 6,57 meq/L). De forma geral, o ferro (29,7 mg/L), o manganês (69,7 mg/L) e o cobre (24,9 mg/L) apresentaram os teores mais elevados de metais na água subterrânea. Em termos dos estudos isotópicos, a água subterrânea dos poços PS17, PS04, AP15, PS32 e da Barragem possuem uma assinatura isotópica do chumbo menos radiogênica. As águas dos poços AP15 e PS32 seriam representativas da composição isotópica do chumbo da água subterrânea da área da mina (206Pb/207Pb = 1,1481 a 1,1663), possivelmente refletindo, em grande parte, a assinatura isotópica do chumbo na água meteórica. A composição isotópica do chumbo da água subterrânea dos poços PS04 (206Pb/207Pb =1,1784 – 1,1850) e PS17 (206Pb/207Pb = 1,2100 a 1,2160) pode indicar uma contribuição, embora pequena, das rochas da região (206Pb/207Pb > 1,6807). Por sua vez, a composição isotópica do chumbo na água da Barragem (207Pb/206Pb de 1,2279), representaria, como esperado, uma contribuição um pouco mais acentuada do minério e da rocha. Por outro lado, a assinatura isotópica do chumbo na água subterrânea dos poços MNA23 e PS06 é bem mais radiogênica (206Pb/207Pb = 1,6741 a 1,9196), sendo similar à assinatura da calcopirita e do diabásio da cava Sequeirinho, o que revela uma significativa contribuição da rocha e do minério sulfetado. Considerando que a composição isotópica do chumbo na água da barragem é diferente daquelas da água subterrânea, ela pode ser usada no monitoramento ambiental da influência da água da barragem de rejeito na água subterrânea na área da mina Serra do Sossego. Por sua vez, a aplicação dos isótopos de enxofre no monitoramento ambiental apresenta uma certa limitação na área de estudo, devido não haver contraste na composição isotópica desse elemento entre os sulfetos do deposito Sossego (δ34S 2 - 7 ‰), a barragem de rejeito (δ 34S ~2 ‰), e a água oriunda da drenagem das pilhas de misto (δ 34S ~2 ‰). Os modelos de mistura utilizando os valores da razão 87Sr/86Sr em função da concentração de estrôncio e em função dos valores de δ 18O, também apresentam limitações, por não existir contraste entre os valores da razão 87Sr/86Sr da água da barragem de rejeito (0,7458 a 0,7539) e as rochas da área da mina (granito = 0,7474). Tal similaridade, a princípio, não permitiria individualizar a eventual contribuição da barragem de rejeito. No entanto, como a água subterrânea apresenta valores menos radiogênicos da razão 87Sr/86Sr (0,7161 a 0,7283) e bem abaixo dos valores da barragem, a composição isotópica do estrôncio pode ser usada no monitoramento ambiental da água subterrânea. Os dados isotópicos de hidrogênio e oxigênio revelaram que no período chuvoso, os valores δ 18O e δ D para a água subterrânea variaram de -2,74 a -7,17 ‰ e de -15,6 a -46,0 ‰, respectivamente. Por sua vez, os períodos de estiagem mostraram um enriquecimento de 18O e D, com valores de δ 18O entre -1,67 e -7,29 ‰ e de δ D entre -0,23 e –46,1 ‰. A água da barragem exibe valores de δ 18O de 1,24 a 2,79 ‰ e de δ D de 1,40 a 7,0 ‰, que contrastam com os valores desses parâmetros para a água subterrânea e da drenagem da pilha. O modelo de mistura com os isótopos de oxigênio e hidrogênio mostrou que estes elementos são os que melhor respondem como indicadores da contribuição da água da barragem de rejeito para a água subterrânea. A aplicação desse modelo de mistura não mostrou influencia da água da barragem de rejeito sobre a água subterrânea, durante o período deste estudo. Os resultados obtidos no estudo isotópico de multielementos sugerem que o monitoramento ambiental da água subterrânea da mina Serra do Sossego visando investigar uma eventual contribuição da água barragem de rejeito, pode ser feito mais eficientemente com os isótopos de oxigênio e hidrogênio. As composições isotópicas de chumbo e estrôncio podem igualmente ser utilizadas neste desde ele seja feito de modo sistemático em função do pequeno contraste entre a composição isotópica destes elementos na água da barragem e da água subterrânea.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da composição isotópica de Pb em organismo bentônicos, poliquetas (Namalycastis abiuma) e oligoquetas, da Baía do Guajará e rio Guamá
(Universidade Federal do Pará, 2009-06-24) OLIVEIRA, Simone Pereira de; ROSA FILHO, José Souto de; MOURA, Candido Augusto Veloso; http://lattes.cnpq.br/1035254156384979
Na baia de Guajará (Terminal do Miramar e desembocadura do canal do Una) e no rio Guamá (desembocadura do Igarapé do Tucunduba), foram coletadas três amostras de sedimentos de fundo, três de poliquetas (Namalycastis abiuma) e cinco amostras de oligoquetas (Tubificidae). Nas amostras biológicas foram realizadas análises para a determinação da concentração e sua composição isotópica de chumbo, enquanto que nas amostras de sedimentos foi analisada apenas a composição isotópica do chumbo. O teor de chumbo quantificado em uma amostra representativa de oligoquetas foi de 5 mg.kg-1 e em uma amostra representativa de poliquetas foi de 3 mg.kg-1. Em termos percentuais, a concentração de chumbo determinado nos oligoquetas equivale a 13% do teor de chumbo quantificado nos sedimentos de fundo do seu habitat (38 mg.kg-1) em trabalhos anteriores. Levando em consideração que o teor de chumbo nos sedimentos da baía do Guajará sugere que eles são moderadamente poluídos, este percentual pode ser elevado quando comparado com a relação percentual de 1,7% dos oligoquetas em ambientes muito poluídos (p. ex. os sedimentos dos lagos indianos com teor de chumbo de até 2.260 mg.kg-1 e contendo oligoquetas com até 23 mg.kg-1). Este fato sugere que, proporcionalmente, os oligoquetas assimilam maiores teores de chumbo do seu habitat em ambientes menos poluídos. Não obstante, o chumbo nos oligoquetas comparado com o chumbo dos sedimentos de seu habitat, mostrou um comportamento linear o que indica que os oligoquetas podem ser utilizados como bioindicador. Quanto aos poliquetas (Namalycastis abiuma) os resultados indicaram comportamentos aleatórios e incoerentes, sem mostrar uma tendência que indique algum tipo de conexão ou correlação entre o teor de chumbo nos organismos e o teor chumbo dos sedimentos. Este fato praticamente inviabiliza a sua utilização como bioindicador da concentração de chumbo (e metais) em seu habitat. Na determinação da composição isotópica do chumbo nos sedimentos de fundo, os valores da razão 206Pb/207Pb dos sedimentos do rio Guamá foi de 1,193; o valor 1,194 foi sugerido, em trabalho anterior, como o valor natural (geogênico) desta razão nos sedimentos de fundo do rio Guamá. Essa redução indica que há origem não geogênica para o chumbo do rio Guamá no ponto amostrado. Na baía do Guajará, o sedimento amostrado na desembocadura do canal do Una apresentou o valor de 1,167 para a razão 206Pb/207Pb; valor próximo ao sugerido em trabalhos anteriores como indicativo de chumbo de origem antropogênica. Este valor da razão 206Pb/207Pb mostra que o canal do Una está contribuindo com chumbo para os sedimentos da baía do Guajará através dos despejos de efluentes domésticos e resíduos sólidos. Por sua vez, na amostra de sedimento coletada no Terminal do Miramar, também na baía do Guajará, o valor da razão 206Pb/207Pb foi de 1,188. Este valor é ligeiramente mais baixo do que aquele sugerido como valor natural da razão 206Pb/207Pb para os sedimentos de fundo da Região Metropolitana de Belém, que é de 1,200. Essa redução, possivelmente, está relacionada às atividades do Porto Petrolífero de Miramar, haja vista, que produtos originados de petróleo têm potencial de disseminação de chumbo para meio ambiente. Para comparar a assinatura isotópica do chumbo nos organismos com aquela dos sedimentos, foi adotado um procedimento que consistiu em dividir os valores da razão isotópica 206Pb/207Pb dos organismos pelos valores dessa mesma razão dos sedimentos. Para efeitos didáticos, o quociente resultante foi representado como R, sendo adotado o valor de R com tolerância de 1± 0,004 (0,996 ≤ R ≤ 1,004), para indicar que a assinatura dos organismos refletia a assinatura dos sedimentos de fundo de seu habitat. Os resultados de R em 75% das amostras biológicas ficaram com os valores dentro do intervalo tolerável (0,997 ≤ R ≤ 1,001). Enquanto que os restantes 25% que ficaram fora do intervalo de tolerância, foram as duas amostras de oligoquetas coletadas próximo a desembocadura do Una (R=1,015). Assim as três amostras de poliquetas coletadas em Miramar e as três amostras de oligoquetas coletados no rio Guamá próximo à desembocadura do igarapé Tucunduba, ficaram dentro do intervalo de tolerância. Os resultados dos valores de R indicam que os poliquetas (Namalycastis abiuma) e os oligoquetas refletiram a assinatura isotópica de chumbo do ambiente no qual estavam inseridos, mostrando que esses organismos se comportaram como bons bioindicadores da composição isotópica do chumbo de seu habitat. Esse percentual de 75%, segundo a metodologia de avaliação utilizada no presente estudo, é um percentual significativo, e sugere que esses macroinvertebrados podem ser utilizados como bioindicadores em monitoramento ambiental, usando a composição isotópica do chumbo.