3. Experimental
3.3 Experimental apparatus and equipment
3.3.2 Shear viscosity measurements
Em síntese, pode-se dizer que os dados apresentados neste capítulo:
i) reforçam alguns achados discutidos em capítulos anteriores, sobretudo, aqueles que evidenciam contribuições antropogênicas no enriquecimento de metais tais como Mn, Ba e Fe, o que de certa forma, leva a perspectivas de novas investigações que visem estudar estratégias de contenção ou de minimização destes impactos;
ii) evidenciam que as contaminações por elevadas concentrações desses elementos (Mn, Ba e Fe) podem extrapolar para bacias subsequentes à estudada, o que certamente agrava ainda mais o problema identificado;
iii) mostram que as atividades atuais de exploração aurífera na bacia, possivelmente não estejam disponibilizando concentrações elevadas de As e Pb, ambos metais altamente tóxicos, o que pode ser explicado pela diminuição considerável de exploração, quando comparada à exploração histórica na região;
iv) revelam baixo risco de contaminação ambiental em relação aos elementos Zn e Ni, estando as poucas concentrações elevadas do elemento, possivelmente relacionadas a anomalias geoquímicas naturais.
CAPÍTULO X
C
ONCLUSÕESÉ inegável a contribuição dos estudos que se dispõem a analisar e a compreender a dinâmica dos contaminantes no ambiente superficial, sobretudo, em função do crescente impacto antropogênico nos recursos naturais. Nesse sentido, o estudo geoquímico de sedimentos fluviais representa a possibilidade de melhor compreensão do nível desses impactos e a dimensão dos mesmos, quer sobre o ecossistema aquático natural, quer sobre a qualidade de vida humana. Os sedimentos, em especial, oportunizam tal compreensão por guardar o registro da poluição muitas vezes ocorrida em tempos passados. A exploração minerária na região da bacia do rio Gualaxo do Norte, ao longo dos anos, deixou como herança um passivo ambiental de grandes proporções. Tais proporções muitas vezes são difíceis de serem determinadas e delimitadas, já que podem não ter implicações na atualidade quando seus efeitos são identificados em perfis estratigráficos mais antigos, por exemplo. Nesses casos, em condições de estabilidade, metais pesados altamente tóxicos podem permanecer inofensivos por muitos anos, desde que mudanças físico-químicas associadas a eventos geológicos ou a atividades humanas não ocorram. Por outro lado, os efeitos desse passivo ambiental pode simplesmente ocasionar prejuízos diversos atuais quando atividades humanas recentes, como por exemplo, as atividades minerárias (exploração por catas) que ainda persistem na região, expõem sedimentos desses perfis às condições atuais.
Ao final do presente estudo, por meio de uma análise integrada da bacia do rio Gualaxo (envolvendo sobretudo aspectos físicos, geológicos e estratigráficos) e da análise geoquímica de sedimentos coletados em depósitos com diferenciação espaço-temporal (ou seja, cutbanks, terraços aluviais e sedimentos ativos de drenagem), foi possível concluir que:
Faz-se necessário a implementação de um plano de gestão ambiental visando a preservação da bacia do rio Gualaxo do Norte e a interrupção dos processos de degradação que vem ocorrendo na bacia. Conforme mostrado no Capítulo V ―Resultados e discussão:
parte I‖, o rio principal da bacia, bem como seu entorno vem sofrendo impactos severos
responsáveis por uma significativa perda de sua condição natural. Tal plano poderia envolver a participação tanto das autoridades dos municípios de Mariana, quanto de Ouro Preto, sobretudo, aquelas voltadas ao meio ambiente. Além disso, é imprescindível que seja estimulada a criação de projetos de educação ambiental que tenham o intuito de promover o uso sustentável do rio Gualaxo do Norte, sobretudo no que diz respeito à exploração minerária na região, bem como a criação de programas de monitoramento ambiental da referida bacia. Neste caso, tais programas poderiam envolver diretamente a
participação da comunidade ribeirinha local e dos distritos mineiros por onde cortam os cursos d’água da bacia. É fato que quando a comunidade encontra-se inserida efetivamente em ações pró-ambientais, a conservação e a preservação dos recursos naturais são favorecidas.
A abordagem espaço-temporal, por meio do estudo de perfis estratigráficos (recentes e antigos), mostrou-se importante e viável para uma melhor compreensão das contribuições geogênicas e antropogênicas para o incremento de elementos químicos nos sistemas fluviais. Por meio da associação de interpretações faciológicas, mineralógicas e geoquímicas foi possível evidenciar a formação dos depósitos sedimentares gerados em sistemas fluviais meandrantes, bem como remontar a um passado de exploração humana sobre os recursos naturais. Isso é fortemente evidenciado no Capítulo VI ―Resultados e
discussão: parte II‖, quando perfis de cutbanks e terraços aluviais antigos, permitiram
com certo grau de segurança, uma distinção clara da origem de determinados elementos químicos. Concentrações elevadas de As, Ba, Mn, Fe e Pb, por exemplo, presentes em sedimentos desses perfis, a partir da análise comparatória entre tais perfis e suas características granulométricas, mineralógicas e geoquímicas, mostram influência direta e/ou indireta da exploração minerária (sobretudo, de ouro, manganês e ferro).
Do ponto de vista geoquímico, em específico, as análises realizadas possibilitaram a quantificação das concentrações de elementos químicos na bacia do rio Gualaxo do Norte, evidenciando anomalias relacionadas às atividades garimpeiras, sobretudo, no seu alto curso, bem como concentrações relativamente elevadas cuja origem possivelmente seja geológica. Em adição, por meio da extração sequencial realizada em algumas amostras sedimentares, teve-se uma ideia da mobilidade dos elementos químicos investigados. O fracionamento dos elementos químicos foi evidenciado no Capítulo VII ―Resultados e
discussão: parte III‖, no qual a presença de elementos nas frações mais lábeis, como o Ba,
Mn, S e Cu, servem de alerta em se tratando de riscos ambientais de contaminação. Além disso, chega-se à conclusão de que é necessária a adaptação ou criação de um protocolo específico para o As. Certamente as características das amostras a serem analisadas por um determinado protocolo de extração sequencial devem ser levadas em consideração, sobretudo, em amostras como as coletadas no presente estudo, muitas vezes ricas em Fe, pobres em matéria orgânica e com ou sem a presença sulfetos.
O presente estudo contribui para o desenvolvimento de novos estudos na área, bem como para o planejamento estratégico da bacia do rio Gualaxo do Norte, especialmente ao propor valores de background para alguns elementos químicos, fato este inédito até a
concentrações de elementos químicos poluentes refere-se à limitação quanto a existência de valores ou limites que distinguem as contribuições geogênicas das antropogênicas. A aplicação de técnicas estatísticas escolhidas em função do conjunto de amostras obtidas, e com base nos mais recentes estudos sobre background, mostrou-se adequada, sobretudo, considerando as diferenças espaço-temporal proporcionada pelos perfis levantados. Em tempo, vale salientar que o presente estudo confirma e reforça a necessidade de que ao propor valores de background, deva-se considerar as características geológicas da área, principalmente a fim de eliminar vieses que podem super ou subestimar os valores sugeridos. Em adição, pode-se dizer que a escolha do método a ser utilizado deve estar relacionada não apenas a esse conhecimento geológico da área, mas também à distinção dos sistemas deposicionais associados às fácies onde foram coletadas as amostras. É importante reconhecer se a amostra é oriunda de depósitos antigos (possivelmente isentos de interferências antrópicas) ou de depósitos recentes, nos quais as atividades antrópicas podem incrementar a concentração de determinado elemento, seja direta ou indiretamente.
Por fim, ao realizar uma análise da distribuição geoquímica de elementos químicos presentes em amostras de sedimentos ativos de drenagens (coletados nas margens do rio principal e de alguns de seus afluentes) têm-se uma alerta para os riscos de contaminação da área e para bacias subsequentes, sobretudo, por elementos como o Ba, Mn e Fe, com enriquecimento possivelmente relacionado às atividades minerárias recentes, sobretudo, de ferro. Por outro lado, em relação aos elementos Pb e As, nota-se pouca influência das minerações recentes sobre as concentrações atuais destes elementos, o que certamente não as exime das responsabilidades pelo passivo ambiental herdado pelos longos anos de exploração (com forte evidência observada, sobretudo, nos perfis estratigráficos levantados).
Considerando que o presente trabalho não esgota a possibilidade de desenolvimento de outros estudos na área, acredita-se que novos trabalhos possam e devam ser realizados na bacia do rio Gualaxo do Norte. Alguns campos de investigação que poderiam contribuir para o entendimento da problemática geoambiental observada na bacia estudada são:
Monitoramento e avaliações periódicas da bacia hidrográfica, com enfoque geoquímico, especialmente nos elementos químicos tóxicos, bem como elementos como o Fe, cujos resultados deste estudo mostram ter suas concentrações fortemente incrementadas por sua exploração no alto curso da bacia;
Desenvolvimento de estudos geoquímicos mais abrangentes, relacionados à mobilidade dos elementos químicos identificados em sedimentos (oriundos de cutbanks, terraços
aluviais, overbank e planícies de inundação), visando estabelecer associações com o grau de impacto da bacia;
Estudos específicos sobre datação de amostras sedimentares, em busca de evidências geocronológicas que possibilite uma melhor compreensão do comportamento geoquímico dos elementos ao longo do tempo;
Estudos voltados à remediação de áreas especialmente degradadas pela exploração minerárias, visto que ao longo da bacia muitos impactos no seu rio principal são observados;
Realização de um diagnóstico ecotoxicológico, envolvendo tanto as populações residentes próximas às áreas mais intensamente exploradas pelas minerações auríferas atuais e antigas (alto e médio curso da bacia), quanto da biota aquática, incluindo macroinvertebrados bentônicos, ictiofauna e/ou plantas aquáticas.
E por fim, o desenvolvimento de estratégias de uso sustentável da bacia hidrográfica, visando não apenas a interromper o crescente impacto sobre a mesma, mas também conscientizar a população local sobre a importância da preservação ambiental, o que certamente pode facilitar o planejamento e gestão dos recursos hídricos da região estudada.
CAPÍTULO XI
I
NFORMAÇÕES COMPLEMENTARESO presente estudo resultou (direta ou indiretamente) em 8 manuscritos (3 publicados, 1 aceitos para publicação, 1 submetido para publicação e 3 em fase final de elaboração) e 10 resumos publicados em eventos acadêmico-científicos.
Artigos publicados
Rodrigues A.S.L., Malafaia G. 2008. Efeitos da exposição ao arsênio na saúde humana.
Revista Saúde.Com, 4(2): 148-159.
Rodrigues A.S.L., Malafaia G. 2010. A importância dos estudos sobre a contaminação por arsênio na saúde pública. Sabios: Revista de Saúde e Biologia, 5(2): 34-38.
Rodrigues A.S.L., Nalini-Júnior H.A. 2009. Valores de background geoquímico e suas implicações em estudos ambientais. REM: Revista da Escola de Minas, 62(2): 15-165.
Manuscrito aceito para publicação
Rodrigues A.S.L., Malafaia G., Costa A.T., Nalini-Júnior, H.A. 2011. Avaliação das
condições ambientais do rio Gualaxo do Norte, Leste-Sudeste do Quadrilátero Ferrífero (MG, Brasil), por meio de um Protocolo de Avaliação Rápida. Revista Ambiente & Água.
Manuscrito submetido para publicação
Rodrigues A.S.L., Malafaia G., Costa A.T., Nalini-Júnior, H.A. 2011. Evaluation of the mineral exploration influence on sediment composition in the Gualaxo do Norte River Basin (MG-Brazil) based on geochemical and stratigraphic data. Environmental Earth Sciences.
Manuscritos em fase de finalização para submissão
Rodrigues A.S.L., Malafaia G., Costa A.T., Nalini-Júnior, H.A. 2011. Mobility of chemicals from sediments of alluvial terraces and cutbanks of the Gualaxo do Norte River Basin, East- southeast of the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil.
Rodrigues A.S.L., Malafaia G., Costa A.T., Nalini-Júnior, H.A. 2011. Background values for chemical elements in sedimento f the Gualaxo do Norte River Basin, East-southeast of the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil.
Rodrigues A.S.L., Malafaia G., Costa A.T., Nalini-Júnior, H.A. 2011. Mapeamento
Santos G.C., Costa A.T., Nalini-Júnior H.A., Rodrigues A.S.L. 2010. Um estudo de
estratigrafia, mineralogia e geoquímica de depósitos sedimentares no alto Rio Doce, sudeste do Quadrilátero Ferrífero - MG. In: 45º Congresso Brasileiro de Geologia, 2010, Belém, Pará. 45º Congresso Brasileiro de Geologia, 2010.
Oliveira T.A.S., Santos M.M., Costa A.T., Rodrigues A.S.L. 2010. Análise estratigráfica e geoquímica do As em depósitos sedimentares de planícies de inundação e terraços aluviais da bacia do rio Gualaxo do Norte. In: 45º Congresso Brasileiro de Geologia, 2010, Belém, Pará. 45º Congresso Brasileiro de Geologia, 2010.
Santos G.C., Costa A.T., Nalini-Júnior H.A., Santos M.M., Rodrigues A.S.L. 2010. Sedimentologia e estratigrafia química de planícies de inundação e terraços aluviais do rio Piranga, sudeste do Quadrilátero Ferrífero - MG. In: XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP, 2010, Ouro Preto - MG. Anais do XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP. Ouro Preto - MG : UFOP, 2010. v. XVIII. p. 40-40.
Santos M.M., Santos G.C., Oliveira T.A.S., Rodrigues A.S.L., Nalini-Júnior H.A., Costa, A.T. 2010. Estudo da contaminação de sedimentos de planícies de inundação e de terraços aluviais afetados pela exploração histórica do ouro na região de Antônio Pereira, distrito de Ouro Preto-MG. In: XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP, 2010, Ouro Preto - MG. Anais do XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP. Ouro Preto - MG : UFOP, 2010. v. XVIII. p. 88-88.
Oliveira T.A.S., Santos M.M., Rodrigues A.S.L., Costa A.T. 2010. Análise da distribuição geoquímica do As em depósitos sedimentares da bacia do rio Gualaxo do Norte, leste-sudeste do Quadrilátero Ferrífero. In: XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP, 2010, Ouro Preto - MG. Anais do XVIII Seminário de Iniciação Científica da UFOP. Ouro Preto - MG : UFOP, 2010. v. XVIII. p. 117-117.
Santos M.M., Oliveira T.A.S., Costa A.T., Nalini-Júnior H.A., Rodrigues A.S.L. 2009. O estabelecimento de valores de background geoquímico e sua importância em estudos ambientais. In: XVII Seminário de Iniciação Científica, 2009, Ouro Preto. Anais do XVII Seminário de Iniciação Científica da Universidade Federal de Ouro Preto, 2009.
Oliveira T.A.S., Santos M.M., Nalini-Júnior H.A., Costa A.T., Rodrigues A. S. L. 2009. Análise de perfis estratigráficos em sedimentos de planície de inundação e terraços aluviais da bacia do rio Gualaxo do Norte - MG. In: XVII Seminário de Iniciação Científica, 2009, Ouro Preto. Anais do XVII Seminário de Iniciação Científica da Universidade Federal de Ouro Preto, 2009.
Referências
Associação Brasileira de Normas Técnicas. 1995. ABNT NBR 6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro, 1995,18p. Abreu M.C.; Figueiredo B.R. 2004. Mapeamento geoquímico de arsênio e metais pesados em solo da unidade Piririca, Vale do Ribeira (SP). In: Congresso Brasileiro De Geologia, 42., 2004, Araxá, MG. Anais. Araxá: SBG, 2004.
Adriano D.C. 1986. Trace elements in the terrestrial environment. New York, Springer-Verlag. 533p.
Agency for Toxic Substances & Disease Registry (ATSDR). 2011. Disponível em: http://www.atsdr.cdc.gov/spl/ Acesso em: 08 dezembro de 2011.
Aguiar J.E. 2007. Comparação de metodologias para caracterização da geoquímica de metais-traço em
sedimentos da plataforma continental do Ceará. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Dissertação de
Mestrado, 114p.
Ahdy H.H.H. & Youssef D.H. 2011. Fractionation analysis of some heavy metals in sediments of the north- western part of the Red Sea, Egypt. Chemistry and Ecology, 27(5): 427-443.
Ahnstrom, Z.A.S. & Parker, D.R.. 2001. Cadmium reactivity in metal contaminated soils using a coupled stable isotope dilutionsequential extraction procedure. Environmental Science & Technology, 35: 121-126.
Ahrens L.H. 1954. The log-normal distribution of the elements (A fundamental law of geochemistry and its subsidiary). Geochimica et Cosmochimica Acta, 5:49-73.
Alba J.M.F., Filho C.R.S. (2007) Modelagem de As em prospecção geoquímica: estudo de caso no vale do Ribeira - SP. In: XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Anais, 2239-2246.
Alba J.M.F., Filho C.R.S., Figueiredo B.R. 2008. Análise da assinatura geoquímica de solos e de sedimentos de corrente no Vale do Ribeira (SP) por meio de um sistema de informação geográfica. Revista Brasileira de
Geociências, 38(1):66-77.
Albanese S., Vivo B.D., Lima A., Cicchella D. 2007. Geochemical background and baseline values of toxic elements in stream sediments of Campania region (Italy). Journal of Geochemical Exploration, 93(1):21-34. Alden R.W., Rule J.H. 1992. Uncertainty and sediment quality assessments: II. Effects of correlations between contaminants on the interpretation of apparent effects threshold data. Environmental Toxicology & Chemistry,
11: 645-651.
Alkmin F.F. & Marshak S. 1998. Transamazonian Orogeny in the Southern São Francisco Craton Region, Minas Gerais, Brazil: evidence for Paleoproterozoic collision and collapse in the Quadrilátero Ferrífero. Precambriam
Research, 90:29-58.
Allen, J.R.L. 1983. Studies in fluviatile sedimentation: bars, bar complexes and sandstones sheets (low-sinuosity braided streams) in the Brownstones (L. Denonian), Welsh Borders. Sedimentary Geology, 33(2): 237-293. Altug G., Balkis N. 2009. Levels of some toxic elements and frequency of bacterial heavy metal resistance in sediment and sea water. Environmental Monitoring and Assessment, 149: 61-69.
Alves F.L., Cadore S., Jardim W.F., Arruda M.A.Z. 2001. River sediment analysis by slurry sampling FAAS: Determination of copper, zinc and lead. Journal of the Brazilian Chemical Society, 12(6): 799-803.
Amade P., Lima H.M. 2009. Desenvolvimento sustentável e garimpo – O caso do Garimpo do Engenho Podre em Mariana, Minas Gerais. Revista de Escola de Minas, 62(2): 237-242.
Andrade L.N., Praça-Leite M.G., Bacellar L.A.P. 2009. Influência geológica em assinaturas químicas das águas e solos do Parque Estadual do Itacolomi, Minas Gerais. REM: Revista da Escola de Minas, 62(2):147-154. Ankley G.T., et al. 1996. Technical basis and proposal for deriving sediment quality criteria for metals.
Environmental Toxicology & Chemistry, 15: 2056-2066.
Araújo BRN. 2000. Diagnóstico geoambiental de zonas de manguezal do estuário do rio Itanhém, município de
Alcobaça – Região Extremo Sul do Estado da Bahia. Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia,
Dissertação de Mestrado. 102p.
Bábek O., Faměra M., Hilscherová K., Kalvoda J., Dobrovolný P., Sedláček J., Machát J., Holoubek I. 2011.
Geochemical trace of flood layers in the fluvial sedimentary archive; implications for contamination history analyses. Catena, 87: 281-290.
Baize D., Sterckeman T. 2001. Of the necessity of knowledge of the natural pedogeochemical background content in the evaluation of the contamination of soils by trace elements. Science of the Total Environment,
264:127-139.
Bakircioglu D., Kurtulus Y.B., Ibar H. 2011. Investigation of trace elements in agricultural soils by BCR sequential extraction method and its transfer to wheat plants. Environmental Monitoring and Assessment, 175(1- 4): 303-314.
Barrella W., Junior M. P., Smith W. S., Montag L. F. de Assis. 2001. Matas Ciliares. Conservação e
Recuperação. São Paulo, Edusp. Fapesp.
Barreto M.L. 2001. Mineração e desenvolvimento sustentável: desafios para o Brasil. Rio de Janeiro, CETEM/MCT. 225 p.
Beirigo E.A. 2005. Comportamento filtro-drenante de de geotêxteis em barragens de rejeitos de mineração. Departamento de Engenharia Cível e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, Dissertação de Mestrado, 192p.
Bevilacqua J.E., Silva I.S., Lichtig J., Masini J.C. 2009. Extração seletiva de metais pesados em sedimentos de fundo do Rio Tietê, São Paulo. Química Nova, 32(1): 26-33.
Bini C., Sartori G., Wahsha M., Fontana S. 2011. Background levels of trace elements and soil geochemistry at regional level in NE Italy. Journal of Geochemical Exploration, 109(1-3): 125-133.
Biswas B. 2010. Geomorphic Controls of Arsenic in Ground Water in Purbasthali I & II Blocks of Burdwan District, West Bengal, India. International Journal of Environmental Sciences, 1(4):429-439.
Boon P.J., Calow P., Petts G. 1992. River conservation and management. Wiley, Chichester. 470p.
Borba R.P., Figueiredo B.R., Rawlins B., Matschullat J. 2000. Arsenic in Water and Sediment in the Iron Quadrangle, State of Minas Gerais, Brazil. Aplied Geochemistry, 15(2):181-190.
Borba R.P. 2002. Arsênio em ambiente superficial: processos geoquímicos naturais e antropogênicos em uma
área de mineração aurífera. Instituto de Geociências, Universidade Estadual de Campinas, Dissertação de
Mestrado, 111p.
Botsou F., Karageorgis A.P., Dassenakis E., Scoullos M. 2011. Assessment of heavy metal contamination and mineral magnetic characterization of the Asopos River sediments (Central Greece). Marine Pollution Bulletin,
62(3):547-63
Brandalise L.A. 1991. Programa levantamentos geológicos básicos do Brasil – PLGB; Carta Geológica, Carta
Metalogenético-Previsional da Folha de Ponte Nova (SF.23-XBII), escala 1:100.000. Belo Horizonte.
Brewer P., Taylor M.P. 1997. Temporally controlled and spatially focused deposition of contaminated floodplain sediments. Catena, 30: 229-249.
Brookes A. & Shields F.D.Jr. 1996. River Channel Restouration: guiding principles for sustainable projects. Wiley, Chichester. 433p.
Brown Jr.G.E., Foster A.L., Ostergren J.D. 1999. Mineral surfaces and bioavailability of heavy metals: a molecular-scale perspective. Proceedings of the National Academy of Science, 96: 3388-3395.
Bruno A.P.S. 2005. Concentração de metais pesados e elementos-traço em dois trechos da planície de
inundação do baixo curso rio Jaboatão, Pernambuco, Brasil. Universidade Federal de Pernambuco,
Pernambuco, Dissertação de Mestrado, 66p.
Burgess W.G., Hoque M.A., Michael H.A., Voss C.I., Breit G.N.,Ahmed K.M. 2010. Vulnerability of deep groundwater in the Bengal Aquifer System to contamination by arsenic. Nature Geoscience, 3:83-87.
Cabral A.R., Lehmann B., Sattler C.D., Pires F.R.M., Kaneko K. 2002. Hg-Tl-bearing manganese oxide from Conta Historia manganese deposit, Quadrilatero Ferrifero, Minas Gerais, Brazil. – Transactions of the Institution of Mining Metallurgy, Section B. Applied Earth Science, 111(B): 123-127.
Callisto M. & Esteves F. A. 1996. Composição granulométrica do sedimento de um lago Amazônico impactado por rejeito de bauxita e um lago natural (Pará, Brasil). Acta Limnologica Brasiliensia, 8: 115-126.