A forma de qualificar e quantificar a degradação em áreas resultantes da mineração depende exclusivamente dos atributos do meio físico a serem avaliados. Independente da forma de avaliar, importante é o modo pelo qual se poderá restabelecer alguma condição de usufruto nas áreas mineradas (Pompêo, 2004).
A extração mineral, como várias outras atividades antrópicas, é potencialmente degradadora do ambiente. Uma característica importante da mineração é que se trata da extração de um recurso natural não-renovável, que necessariamente provoca o impacto de criação de vazios, isso é, por mais que se desenvolva a atividade dentro dos melhores padrões de controle ambiental, sempre haverá um dano residual, que poderá ser corrigido através da reabilitação de áreas degradadas (com algumas exceções no caso da lavra subterrânea) (Machado, 2007).
Os impactos ambientais provenientes da drenagem ácida estão vinculados à produção de ácido sulfúrico, H2SO4, que é muito reativo e promove a produção de acidez, e a presença
48 Atualmente, algumas empresas no Brasil como AngloGold Ashanti (mineradora de ouro) e Mineração Serra da Fortaleza (mineradora de níquel) têm produzido ácido sulfúrico como subproduto da lavra de sulfetos, assim como outras em outros países.
Segundo Rodrigues (2001) são exemplos de impactos ambientais vinculados à drenagem ácida: a contaminação de aquíferos, disponibilização e biodisponibilização de metais e a contaminação de lagos e reservatórios.
2.5.1. Contaminação de aquíferos
A contaminação de aquíferos por efluentes ácidos ocorre devido à percolação no solo desses efluentes até o lençol freático. Como visto anteriormente, os efluentes ácidos podem conter altas concentrações de metais pesados e sólidos em suspensão dissolvidos, prejudicando a qualidade dos aquíferos quando contaminados por tais efluentes. Porém existem alguns aquíferos que possuem tampões de ação rápida em suas matrizes que podem neutralizar a drenagem ácida em quase sua totalidade.
Em um aquífero uma pluma ácida tende a se deslocar no sentido de maior gradiente hidráulico, em direção aos corpos d’água superficiais próximos (rios, lagos, entre outros), recarregados pelo aquífero.
Entender a atuação dos contaminantes e seu transporte auxilia a compreensão do risco associado e permite a aquisição de informações para promover o desenvolvimento de planos de ação emergencial e de remediação (Rodrigues, 2001).
2.5.2. Disponibilização e biodisponibilização de metais
O processo de oxidação dos minerais sulfetados ocasiona, por conseguinte, o rebaixamento dos valores de pH do meio. Nessas condições, metais como o ferro, cobre, zinco, cádmio, manganês e outros, presentes nas rochas e/ou minerais, são solubilizados. Valores de concentração destes metais bem acima dos normalmente aceitos pela legislação são comuns neste tipo de ambiente (Carvalho, 2000).
Os metais podem ser classificados em elementos principais ou elementos traço. Os elementos principais são aqueles mais comuns de serem encontrados no ambiente, tais como: Ca, Mg, Na, K, Fe, Mn, Al. São denominados de elementos traço os diversos
49 elementos que comumente ocorrem em teores muito baixos (<0,1%) na crosta terrestre, como é o caso de: Ba, Sr, Y, Rb, Zr, Cd, V, As, Sb, dentre outros.
Recebem a denominação de metais pesados os metais ou metalóides que possuem densidade maior que 6 g/cm3 (Fe, Mn, Hg, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Pb, Sb, Co, V, Mo). Apesar de não serem propriamente metais pesados, alguns elementos químicos, tais como As e Li, são adicionados a esse grupo por muitos autores, devido às suas características toxicológicas. A questão dos metais pesados ocorrerem como traço ou como elemento principal dependerá da litogeoquímica local. Porém, esses metais geralmente ocorrem ao nível de traço, e se associam a alguns tipos de minérios e a depósitos sulfetados (Martins, 2005).
O fato se agrava à medida que ocorre a percolação de água pelo depósito mineral. Produtos da oxidação dos minerais sulfetados, os metais pesados são então transportados para outro local ou ambiente. Ao longo da trajetória deste fluxo, mais reações ocorrem até o ambiente receptor, influenciando ainda mais na qualidade da água drenada. Por sua vez, a qualidade desta água pode ser determinada por fatores como a natureza dos sulfetos, a disponibilidade e tipo dos constituintes solúveis, o regime hídrico, a natureza dos reagentes alcalinos e as propriedades físicas do resíduo (Sengupta, 1993).
A solubilidade de metais e a mobilidade de contaminantes são afetadas por propriedades físicas, químicas e biológicas do depósito mineral. Fatores como pH do lixiviado (figura 2.12), Eh, características de adsorção e a composição química do percolado influenciam na solubilização dos metais pesados. A influência das propriedades físicas é notadamente marcante nos mecanismos de transporte de metais. Tamanho e forma das partículas dos minerais são características indispensáveis na determinação da superfície específica dos grãos e são essenciais na determinação da condutividade hidráulica. Algumas das mais importantes características destas propriedades incluem:
condições climáticas;
permeabilidade no depósito mineral; disponibilidade hídrica;
poropressão;
50
Figura 2.12: Comportamento de alguns metais pesados em função do pH. Fonte: Sengupta (1993).
As atividades biológicas podem tanto aumentar quanto atenuar a mobilidade dos metais. Onde bactérias oxidantes estão presentes com os sulfetos metálicos poderá ocorrer lixiviação. Porém, algumas espécies bacterianas possuem a capacidade de reduzir a mobilidade devido à absorção e precipitação dos metais (Sengupta, 1993).
Todavia, deve-se destacar que para um efluente apresentar concentrações significativas de metais, o pH não precisa estar necessariamente baixo, havendo muitos exemplos de água neutras, com pH de 6 a 7, contendo altas concentrações de elementos como Mn, Cd e As (Jones, 1998 in Schneider, 2006).
2.5.3. Contaminação de lagos e reservatórios
A drenagem ácida quando alcança lagos e reservatórios provoca sérias alterações nestes sistemas lênticos. Segundo Wetzel (2000), o metabolismo de lagos e rios é dependente, e, em grande parte, regulado por sua área de drenagem, em especial pela interface biogeoquímica terra-água (Wall et al., 2001). Dessa forma, os usos e ocupações da área de drenagem da bacia hidrográfica refletem diretamente no corpo d’água, com a potencialidade de causar grandes alterações, como a eutrofização (Smith et al., 1999; Thomaz & Bini, 1999; Tundisi, 1999; Howard &Mcgregor, 2000, in Pompêo, 2004), e um expressivo impacto devido à atividade de mineração, como verificado na região mineira no Estado de Bihar, Índia (Singh e Chowdhury, 1999) e em rios bolivianos (Bervoets et al., 1998). Assim, o controle no uso e o monitoramento da quantidade, qualidade da água e dos usos e ocupações da área adjacente ao corpo d´água, particularmente em áreas de mineração, são fundamentais para a restauração e manutenção da qualidade ambiental.
51 Estas alterações, nos sistemas lênticos, ocorrem principalmente quando se tem o fenômeno de estratificação nestes sistemas. A estratificação em um lago ou reservatório ocorre devido à formação de camadas com propriedades físicas e químicas diferentes ao longo da direção vertical destes sistemas aquáticos. Na estratificação térmica (variação de temperatura ao longo da coluna d’água), pode ocorrer a formação de três camadas distintas: o epilímnio, metalímnio e o hipolímnio.
O epilímnio é a camada mais superficial de um habitat lêntico, essa camada é a mais quente, menos densa, e possui gradientes de temperatura praticamente nulos. O metalímnio é a camada intermediária entre o epilímnio e o hipolímnio, nessa camada do meio ocorre o máximo gradiente de temperatura (Guimarães, 2005). Já o hipolímnio é a camada mais fria e próxima ao fundo do rio ou reservatório. Essa camada devido à drenagem ácida apresenta altas concentrações de metais dissolvidos, acumulados nos leitos, nos sedimentos de fundo e na biota, formando depósitos metálicos (Rodrigues, 2001).
2.6. O Programa Canadense de Controle de Drenagens Ácidas
O Programa Canadense de controle da DAM teve início em 1987. Realizado pela parceria entre o setor privado e o governo do Canadá, o programa busca o desenvolvimento de novas tecnologias de prevenção e controle da drenagem ácida. Inicialmente o programa foi implantado em três províncias (Rodrigues, 2001).
Ele foi criado devido aos problemas ambientais causados pelas drenagens ácidas, principalmente pela descoberta do risco de contaminação com urânio presente em aterros contendo minerais sulfetados.
Os objetivos do programa foram vários, dentre eles a elaboração de procedimentos gerenciais economicamente viáveis com bases técnicas e científicas para a disposição de resíduos da mineração e a definição de técnicas de controle e impedimento de formação de acidez nas pilhas de estéril e bacias de rejeitos.
O Programa Canadense conseguiu vários ganhos no estudo das drenagens ácidas como a diminuição dos impactos ambientais, conscientização da população em relação ao problema, definição das áreas potencialmente geradoras de acidez, métodos de disposição para os resíduos da mineração de forma a não gerar acidez, metodologia de quantificação do problema, formas de adaptação de coberturas secas como barreiras para o O2 e
52 infiltração, métodos de despiritização, uso de coberturas orgânicas, entre outros (Moreira, 2006).