MINERAÇÃO E QUALIDADE DA ÁGUA: ESTUDO DE CASO NA BACIA DO PIRACICABA NOS CÓRREGOS JOÃO MANOEL E MACACOS

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1 MINERAÇÃO E QUALIDADE DA ÁGUA: ESTUDO DE CASO NA BACIA DO PIRACICABA NOS CÓRREGOS JOÃO MANOEL E MACACOS Wberlan Rodrigues de Souza 1 & Elizêne Veloso Ribeiro 2 * Resumo - A mudança do uso e ocupação do solo tem implicações nos diversos sistemas ambientais. Uma das principais atividades é a mineração, cujos impactos afetam os diferentes componentes ambientais, com destaque para os recursos hídricos. O objetivo do presente trabalho é avaliar a interferência das atividades da extração do minério de ferro na qualidade da água no Alto Piracicaba. A área de estudo refere-se a um segmento do alto Piracicaba que inclui as sub-bacias dos Córregos João Manoel e Macacos. A metodologia incluiu a análise dos parâmetros físicoquímicos condutividade elétrica, ph, temperatura da água, oxigênio dissolvido e turbidez, em seis estações de amostragens, durante 6 meses. Os resultados foram comparados com os limites estabelecidos pela resolução do CONAMA 357/2005 e evidencia a alteração da qualidade da água nos pontos a jusante da mineração principalmente para os condutividade elétrica e turbidez. O índice de degradação da qualidade da água variou de 0,06 a 1,76 demonstrando a influência da mineração na qualidade da água e a necessidade de fiscalização e gestão mais eficiente. Palavras-chave: Qualidade da água e mineração. MINING ACTIVITIES AND WATER QUALITY: CASE STUDY OF THE PIRACICABA BASIN IN THE STREAMS JOÃO MANOEL AND MACACOS Abstract Changes in the land use and occupation has implications in several environmental systems. One of the mainly activities is mining, which has impacts in the different environmental components, including the hydric resources. The objective of the present work is to evaluate the interference of iron mining activities in the water quality of the High Piracicaba. The study area concern a segment of the high Piracicaba that includes the sub-basin of João Manoel and Macacos streams. The methodology was based on the measurement of the physical-chemical parameters: electrical conductivity, ph, water temperature, dissolved oxygen and turbidity in 6 sampling points during 6 months. The results were compared with the limits stablished by the CONAMA resolution 357/2005 and showed the alteration of the water quality in the sampling points located after the mining activities, especially for electrical conductivity and turbidity. The water quality degradation index varied between 0.06 and 1.76 showing the influence of the mining activities in the water quality and the necessity of more efficient management and inspection. Keywords: Water quality and mining activities. 1 IFMG - Campus Ouro Preto, landrigues@gmail.com 2 IFMG - Campus Ouro Preto, elizenev@yahoo.com.br * Autor Correspondente XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO No contexto global, regional e local a busca pelo desenvolvimento econômico da sociedade tem provocado mudanças significativas na superfície terrestre, dentre as causas dessas transformações, pode-se citar a mineração que vem se intensificando nas últimas décadas, devido ao aumento da demanda por bens de consumo e da tecnologia disponível para extração dos recursos minerais. Assim, a preocupação com as questões ambientais relativas à mineração e a tentativa de mitigar os impactos ampliaram-se no final século XX na mesma proporção, pensando em um desenvolvimento econômico que tenha sustentabilidade para preservação dos recursos naturais para gerações do presente e futuro. Neste contexto, os impactos ambientais da mineração nos recursos hídricos incluem a alteração das características biológicas, físicas e químicas da água. Destacam-se alterações em parâmetros como ph, Sólidos Totais Dissolvidos (STD), turbidez, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica assim como contaminação por metais pesados. Neste sentido, objetivo deste trabalho é avaliar às interferências das atividades de exploração do minério de ferro na qualidade da água no Alto Piracicaba-MG baseando-se nos padrões de qualidade da água definido pela Resolução 357/2005 do CONAMA. A área de estudo encontra-se no leste-sudeste do Quadrilátero Ferrífero (QFe), a aproximadamente 140 km de Belo Horizonte, na divisa territorial dos municípios de Mariana, Ouro Preto e Catas Altas. A soma da população desses três municípios é de habitantes (IBGE, 2010). A Mineração em questão está localizada a 39 km a norte-nordeste da sede da cidade de Mariana - MG, o acesso se faz pela Estrada Real, na MG 129 passando pelo município de Mariana. De acordo com Barbieri et al. (1997), no Alto Piracicaba a extração do minério de ferro é um dos maiores responsáveis pela geração de empregos e impactos ambientais. Para Guerra (2001), a bacia do rio Piracicaba apresentou o seu histórico de ocupação na dependência econômica dos recursos naturais, dentre eles, os recursos minerais. MATERIAIS E MÉTODOS A metodologia a pesquisa incluiu a revisão bibliográfica e cartográfica; trabalhos de campo e análises físicas e químicas; interpretação dos dados e elaboração de mapas em gabinete. Os trabalhos de campo foram realizados entre os meses de abril a setembro de 2012 no período de seca. Para a delimitação da bacia hidrográfica, utilizou-se os dados das cartas topográficas de Catas Altas, Mariana e Ouro Preto e nas informações obtidas em campo. Foram definidas seis coletas no período do monitoramento, sendo realizada uma coleta de amostra por mês em cada ponto de amostragem, estas foram definidas de modo a representar os possíveis impactos das atividades de mineração nos recursos hídricos. Os pontos foram definidos de acordo com o acesso aos locais: próximo à nascente do rio Piracicaba (P1), nascentes e foz das sub-bacias do Córrego João Manoel (P2; P3) e do Córrego dos Macacos (P4; P5), e jusante da área de mineração (P6). Nas áreas de nascente têm-se os pontos de referência por incluir área sem interferência dos processos minerários. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Primeiramente coloca-se a variação dos valores da temperatura da água no perfil longitudinal dos rios na área de estudo, as mais altas temperaturas nos pontos sob influência da mineração (P3, P5 e P6) indicam para alteração na qualidade da água. Von Sperling (2014, p. 27) afirma que a elevações da temperatura da água aumentam a taxa das reações físicas, químicas e biológicas. O ph da água não mostrou diferenças significativas entre os pontos e atende a legislação ambiental conforme a Resolução do CONAMA 357/ o ph das águas deve está entre 6,0 a 9,0 (classe II). Chama atenção os pontos a jusante da mineração que apresentam valores maiores que aqueles da área a montante (Figura 1). Figura 1 - Gráficos de ph e oxigênio dissolvido nos pontos de amostragem no Alto Piracicaba - MG. As análises de oxigênio dissolvido apresentaram resultados que estão entre 4,87mg/l no P5- (Córrego dos Macacos/foz) e 7,86 mg/l no P1 (rio Piracicaba). Segundo a Resolução do CONAMA 357/2005 para a classe II, o oxigênio dissolvido não pode ser inferior a 5 mg/l. Destaca-se a violação da legislação no P5-CM/foz em relação ao parâmetro de oxigênio dissolvido no dia 21 de agosto (Figura 1), que pode está relacionado com a mineração já que os pontos que apresentaram as XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 menores concentrações de oxigênio localizam-se a jusante da área de exploração do minério de ferro. Por fim, valores maiores de OD no P6 podem ser explicados por duas condições principais: (1) medidas de mitigação das empresas de mineração, como a construção de vertedouros com escadas para oxigenar a água artificialmente, conforme coloca Von Sperling (2014, p. 37) o oxigênio dissolvido pode ter origem antropogênica: introdução de aeração artificial ; e (2) devido a existência várias nascentes (surgências) e afluentes, a montante do ponto, que não sofrem nenhuma interferência da lavra, a exemplo do Córrego dos Macacos Barbados e Córrego Palmital, regiões preservadas com vegetação nativa, com maior quantidade de organismos fotossintetizantes na água. Quanto a condutividade elétrica, os resultados demonstraram diferenças significativas no período de abril a setembro do ano de 2012, isso pode ser verificado principalmente entre as áreas com e sem interferência da mineração. Dois pontos de amostragens (P3 e P6) violam o limite máximo do parâmetro de 100 ms/cm conforme CETESB (2009). De acordo com Campos (2010, p.165), a condutividade elétrica baseia-se na condutância, que está diretamente relacionada com a concentração de íons em solução. E neste sentido, o teor de sais dissolvidos sob a forma de íons pode facilitar a condutividade elétrica da água. Segundo Barbosa et al. (1997) os esgotos domésticos e industriais contribuem para a elevação da condutividade elétrica ao longo da Bacia Hidrográfica do rio Piracicaba. Figura 2 - Gráficos de Turbidez e Condutividade Elétrica nos Pontos de Amostragem no Alto Piracicaba MG. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Segundo a CETESB (2009), em geral, valores superiores a 100 ms/cm indicam ambientes impactados. No gráfico abaixo pode-se observar que os pontos (P3, P5 e P6) apresentam os maiores valores de condutividade. Portanto resultados para este parâmetro indicam uma clara influência da mineração na qualidade da água, uma vez que os altos valores nos pontos de amostragens à jusante da mineração estão relacionados aos compostos dissolvidos originados pelos processos das atividades da mineração. O maior valor da condutividade elétrica no dia 19 de junho (Figura 2) no ponto de amostragem (P3) pode ser explicado provavelmente pela adição de coagulante e floculante, usados na mineração com objetivos de diminuir a quantidade de partículas na água (demonstrada pelos valores de turbidez), esses compostos são adicionados visando à decantação dos sedimentos nas bacias de sedimentação presentes neste córrego. A adição desses compostos aumenta a quantidade de sais dissolvidos na água tendo como consequência os maiores valores de condutividade. O alto valor de condutividade no dia 17 de maio também pode ser relacionado com adição de coagulantes, no entanto, neste caso a adição dos compostos pode ter sido feita dias anteriores uma vez que a turbidez da água estava baixa. Considerando os padrões da CETESB (2009), pode-se alertar para a interferência da mineração (P3 e P6) na qualidade da água. Os valores da turbidez oscilaram entre o menor valor 0,33 UNT na nascente do (P1) e o maior valor a jusante da mineração (P6) com 397 UNT. De acordo com Esteves (1988, p.123), os principais responsáveis pela turbidez da água são principalmente as partículas suspensas (bactérias, fitoplâncton, detritos orgânicos e inorgânicos) e em menor proporção, os compostos dissolvidos. Um dos problemas significativos encontrados no processo de mineração do ferro é decorrente das barragens de rejeito e das bacias de sedimentação de materiais finos que são difíceis de adequar o tratamento e podem causar prejuízo à qualidade do corpo receptor d água, podendo ser lançados sedimentos, sólidos dissolvidos e suspensos através dos efluentes líquidos. A diferença dos valores de turbidez entre os pontos de amostragem à montante e aqueles a jusante da área de mineração confirmam a deterioração da qualidade da água causada pela atividade de explotação do minério de ferro. Barbieri et al. (1997, p. 335) ressalta que: Os sólidos sedimentáveis e dissolvidos de natureza mineral afetam a qualidade estética do rio (turbidez e cor), reduzem a penetração da luz, restringindo a capacidade de fotossíntese do fitoplâncton, inibem o desenvolvimento da fauna e flora aquática, comprometem as águas destinadas ao abastecimento doméstico e industrial e seu uso para recreação. Além disso, promove o assoreamento do leito dos rios. E neste sentido Paula et al. (1997) enfatiza que o aumento da turbidez da água pode gerar impactos sobre a biodiversidade aquática e pode impor limites ao uso do recurso hídrico para o abastecimento doméstico, industrial e recreação. No ponto de amostragem (P3) no dia 19 de junho foi registrado o valor de turbidez de 206 UNT e neste mesmo dia foi encontrado o maior valor da condutividade elétrica entre os pontos de amostragem analisados, demonstrando assim, uma correlação de alteração da característica do meio hídrico entre esses pontos analisados. Estes resultados indicam uma deterioração da qualidade ambiental da água, baseando-se nos valores que foram encontrados e que excedem os limites estabelecidos pela Resolução do CONAMA 357/2005 e na própria variação ao longo do perfil longitudinal. Uma síntese é apresentada por meio do mapeamento da degradação da qualidade da água no alto curso do rio XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Piracicaba. Os resultados referem-se a um índice da qualidade da água utilizando os parâmetros que apresentaram maior relação com a atividade de mineração, turbidez e condutividade elétrica. O índice de degradação da qualidade da água (Figura 3) variou entre 0.06 (P1-rio Piracicaba) sem a influência da lavra e 1.76 (P6) no rio Piracicaba à jusante da mineração demonstrando o acúmulo do impacto desta atividade. Figura 3 - Qualidade da Água nas sub-bacias dos Córregos João Manoel e Macacos no Alto curso do rio Piracicaba- MG. Percebe-se que mesmo com a legislação ambiental específica e todo o suporte tecnológico existente ou disponível, os recursos hídricos continuam sendo afetados pelas atividades antrópicas. E neste sentido, Margulis (1990, p.157) afirma que:...na medida em que tais recursos são afetados pelas atividades econômicas do homem com insumos, mas principalmente como depositários de rejeitos destas atividades. Aí se enquadram as águas, o ar, os solos e o subsolo, as florestas naturais com sua fauna e flora, os oceanos, as regiões costeiras etc. Além do desgaste ou contaminação diretos que podem ser causados, registram-se os efeitos sobre as capacidades de absorção e regeneração destes recursos. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 Portanto é vital assegurar à atual e às futuras gerações a disponibilidade de água, o uso racional dos recursos hídricos e a qualidade adequada deste bem para os respectivos usos possa perdurar por longo prazo. A gestão integrada participativa que possa incluir o governo e a sociedade com a adoção do planejamento em conjunto e que seja efetivamente executado. Em concordância com o exposto acima destaca-se a relevância da Lei nº 9.433/1997 e da Resolução do CONAMA 357/2005 como instrumentos do sistema de gestão dos recursos hídricos, impondo limites para os parâmetros físicoquímicos analisados nos corpos d água assim como para o lançamento de efluentes industriais e esgotos domésticos das atividades antrópicas. Por fim, ressalta-se o monitoramento da qualidade da água como uma ferramenta essencial para a identificação e controle das alterações decorrentes das diferentes atividades, sejam elas, industrial, doméstica ou agrícola. CONSIDERAÇÕES FINAIS A atividade de mineração de ferro no Alto Piracicaba interfere nas características físicas e químicas da água contribuindo para a degradação da qualidade ambiental neste segmento da bacia. Essa situação mostra que apesar de todo o controle relativo às questões ambientais efetuado pelas empresas de mineração, ou seja, as medidas preventivas adotadas ainda não são suficientes para mitigar consideravelmente os impactos nos corpos d água. Dentre os parâmetros analisados, a alteração mais significativa no ponto de amostragem (P6) foi o valor de turbidez à jusante da explotação mineral, resultado (397 UNT) que excede o limite estabelecido pela Resolução do CONAMA 357/2005 para o enquadramento deste segmento do rio Piracicaba na classe II, passando a atender apenas o limite da classe IV. É importante ressaltar que a manutenção deste corpo hídrico na classe II restringe o lançamento de efluentes com concentrações elevadas de poluentes no curso d água, podendo assegurar a preservação da qualidade da água que atenda a classe II priorizando os usos múltiplos. Destaca-se ainda as considerações sobre a Condutividade Elétrica no ponto de amostragem (P3), que demonstrou alterações semelhantes àquelas evidenciadas pela turbidez. Esses dois parâmetros, por sua vez, são importantes nos estudos preliminares da qualidade da água em áreas de mineração. Os resultados analisados demonstram as mudanças na qualidade da água ao longo da área de estudo evidenciadas no índice de degradação da qualidade da água. Esses valores dos parâmetros físicos e químicos são uma ferramenta relativamente simples para avaliar a qualidade dos cursos de água. Apesar do curto tempo do monitoramento ambiental hídrico, estas informações fornecem uma visão preliminar da degradação da qualidade da água associada à mineração. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 REFERÊNCIAS BARBIERI, A. F. e SIMÕES R. F. (1997). Atividades antrópicas e impactos ambientais. In Biodiversidade, População e Economia: Uma região de Mata Atlântica. Org. por Paula J. A. CEDEPLAR-ECMVS/UFMG, pp BARBOSA, F. A. R.; PAULA, J. A.; MONTE-MOR, R. L. M (1997). Atividades antrópicas e impactos ambientais. In: Biodiversidade, População e Economia: Uma região de Mata Atlântica. Org. por Paula J. A. CEDEPLAR-ECMVS/UFMG. p , BRASIL. (1997). Lei Federal n.º 9433 de 8 de janeiro de Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de CAMPOS, M. L. A. M. (2010). Introdução à Biogeoquímica de Ambientes Aquáticos. Campinas, SP: Editora Átomo, 212 p. CETESB (2009). Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Qualidade das águas interiores no estado de São Paulo. Significado Ambiental e Sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas e de amostragem. Secretaria do Meio Ambiente. Governo do Estado de São Paulo, pp CONAMA (2005). Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução n 357/2005. ESTEVES, F. A (1988). Fundamentos de Limnologia. 2 ed. Rio de Janeiro: Interciência: FINEP, 602 p. GUERRA, C. B. (2001). Expedição Piracicaba 300 Anos Depois, 156 p. MARGULIS, S. (1990). Meio Ambiente: Aspectos Técnicos e Econômicos. Rio de Janeiro, IPEA: Brasília, IPEA/PNUD, 246 p. PAULA, J. A. (1997). Biodiversidade, População e Economia: uma região de Mata Atlântica. Belo Horizonte: Ed. UFMG/ CEDEPLAR; PADCT/CIAMB, 672 p. VON SPERLING, M. (2014). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgoto. ed. Belo Horizonte. Editora UFMG, 456 p. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8