DISTRIBUIÇÃO DE HG E AS EM SEDIMENTO DE ÁREA AFETADA POR GARIMPO DE OURO NO

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1 DISTRIBUIÇÃO DE HG E AS EM SEDIMENTO DE ÁREA AFETADA POR GARIMPO DE OURO NO RIO GUALAXO DO NORTE EM MARIANA, MINAS GERAIS UM ESTUDO PRELIMINAR Rhodes, V. P. (Departamento de Geologia/Universidade Federal de Ouro Preto) valdilenerhodes@yahoo.com.br de Lena, J. C.. (Departamento de Geologia/Universidade Federal de Ouro Preto) jorge.delena@degeo.ufop.br RESUMO Desde o final do século XVII o ouro tem sido explorado em regiões de Ouro Preto e Mariana, no estado de Minas Gerais, Brasil. Atualmente os métodos de exploração utilizam em algumas regiões, como no rio Gualaxo do Norte, técnicas primitivas, com o uso do Hg para separar o ouro de outros minerais. O material que contém ouro nessa região é rico em arsênio com relação de As/Au que varia de 300 a em vários depósitos. Neste trabalho, amostras de água e sedimentos do rio Gualaxo do Norte foram analisadas quanto ao teor de mercúrio e arsênio. Os resultados mostram que em água a concentração desses metais é baixa, mas as amostras de sedimentos analisadas apresentam teores que apontam para certo grau de contaminação. Palavras chave: mercúrio, arsênio, sedimentos, garimpos de ouro. ABSTRACT Since the end of XVII century gold has been exploited in region of Ouro Preto and Mariana, Minas Gerais State, Brazil. Nowadays the exploitation method is carried out in some regions, such as the river Gualaxo do Norte, which makes use of primitive techniques, employing Hg for the extraction of gold from the ore by amalgamation. The gold ore from these region is rich in arsenic with As/Au ratio ranging from 300 to 3000 among the several deposits. In this work, mercury and arsenic were analysed in water and sediment samples of the river Gualaxo do Norte. Results show that water has low concentration of these metals, but some sediments samples present values which suggest a level of contamination keywords: Mercury, arsenic, sediments, artisanal gold mining. INTRODUÇÃO O estado de Minas Gerais, principalmente em áreas do Quadrilátero Ferrífero, é tradicionalmente caracterizado pela extração de minério e garimpo de ouro. No rio Gualaxo do Norte, atividades extrativo-minerais são muito fortes devido às importantes ocorrências minerais como minério de ferro, manganês e pedras preciosas, além do próprio ouro. Esta última é, até hoje, realizada de forma predatória, extensiva e sem controle de descarte dos resíduos. O rio Gualaxo do Norte tem suas nascentes localizadas nas proximidades do distrito de Antônio Pereira e Bento Rodrigues, norte - noroeste de Mariana, sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Segue na direção leste, drenando, à jusante da mina de ferro de Timbompeba, as localidades de Bento Rodrigues (onde recebe os efluentes das minerações Samarco e Vale, através do rio Santarém), Paracatu de Baixo, Gesteira, até desaguar no ribeirão do Carmo, no município de Barra Longa. A maior parte da trajetória do rio é acompanhada por estradas não pavimentadas. O acesso a esta área, a partir de Ouro Preto, faz-se pela MG-129 (Figura 1).

2 Figura 1. Mapa de localização dos pontos amostrados no rio Gualaxo do Norte O mercúrio, em garimpos de ouro, é utilizado na separação de partículas finas de ouro através da amalgação e posterior separação gravimétrica. O amalgama separado é queimado, geralmente a céu aberto, liberando grandes quantidades de Hg para a atmosfera. Durante o processo, quantidades variáveis de mercúrio são perdidas na forma metálica para rios e solos (Lacerda et al. 1995, Lacerda 1997a, Lacerda 1997b). De acordo com a UNEP (2008), 650 a toneladas de Hg são liberadas anualmente em garimpos, com a estimativa de que 350 toneladas são liberadas diretamente na atmosfera e o restante é disperso principalmente no sistema aquático. O arsênio é um elemento que ocorre frequentemente em rochas, principalmente sulfetadas, e está relacionado às rochas que hospedam depósitos auríferos. No Quadrilátero Ferrífero, o As é o elemento que causa o maior problema geoquímico ambiental, não só pela toxicidade, mas também pelas concentrações elevadas que se encontram em águas e sedimentos dos rios da região. Segundo Borba (2002), foram produzidas no Quadrilátero Ferrífero aproximadamente toneladas de ouro primário, o que equivale a uma quantidade de toneladas de As liberadas para o meio ambiente. Essas atividades extrativo-minerais, face às suas peculiaridades, implicam na alteração das condições ambientais, com intensidade e diversidade de efeitos, cujos riscos nem sempre se restringem aos limites da área de trabalho. Estes riscos são acentuados e preocupantes quando a atividade extrativa mineral se insere em áreas povoadas e próximas a redes de captação de água para abastecimento. O presente trabalho visa contribuir para a qualificação e quantificação da dispersão de Hg e As nas águas e nos sedimentos de parte da bacia hidrográfica do rio Gualaxo do Norte, principalmente na região do garimpo de Bento Rodrigues, verificando o impacto causado pela atividade de garimpo de ouro.

3 METODOLOGIA Amostras de água e sedimento foram coletadas em Agosto de 2008 em pontos do rio Gualaxo do Norte contemplando áreas à jusante e à montante do garimpo de Bento Rodrigues, além do próprio garimpo. As amostras de águas requeridas para a determinação de Hg e As totais foram coletadas em frasco de vidro âmbar (600 ml), filtradas em membrana de 0,45µm e acidificadas com HNO 3 concentrado. Todas as amostras foram acondicionadas sob refrigeração (4º C) para o transporte até o laboratório onde foram conservadas em geladeira até o momento da análise (Greenberg et al. 1992). As amostras de sedimentos foram coletadas nas partes do canal em que havia maior acumulação de finos. Cerca de 2 kg de amostras de sedimentos superficiais foram coletados com um amostrador de polietileno, acondicionados em sacos plásticos virgens, seguindo recomendações da EPA (USEPA 2001). Uma vez no laboratório, as amostras foram transferidas para recipientes plásticos, revestidos com pacotes de polietileno e deixadas secar à temperatura ambiente (cerca de 20ºC), evitando assim a perda de elementos voláteis como o mercúrio. O teor de Hg total foi determinado por Espectrometria de Absorção Atômica, técnica do vapor frio (CVAAS) utilizando um equipamento FIMS 400 (Flow Injection Mercury System), Perkin Elmer. Para o sedimento foram pesadas em torno de 0,200 g de amostra em frascos de teflon com tampa. Inicialmente estas amostras são digeridas por uma mistura ácida (2,5 ml de HNO 3, 5,0 ml de H 2 SO 4 ) em temperatura ambiente por 1h e, em seguida esta digestão é completada por aquecimento a 75ºC por 4h. Após esta etapa, 3 ml de uma mistura oxidante (MnO 4-5% (m/v) e S 2 O 8 2-5% (m/v)) é utilizada para levar todo o Hg a Hg 2+, seguido de um novo aquecimento a 75ºC por uma noite. Cloridrato de Hidroxilamina (1,0 ml) 20% (m/v) é usado para eliminar o excesso de MnO 4-. O sobrenadante das amostras é, então, transferido para balões volumétricos de 50 ml e em seguida o teor de Hg total é determinado por CVAAS FIMS 400. Em amostras de água, adicionou-se 1,5 ml de uma mistura oxidante (MnO 4-5% (m/v) e S 2 O 8 2-5% (m/v)) deixando-as em repouso por um dia. Posteriormente, 1,0 ml de Cloridrato de Hidroxilamina (20% (m/v)) foi usado para eliminar o excesso do MnO 4-. A análise de As em sedimento foi feita por ICP-OES da Spectro Ciros CCD. Foram pesadas em torno de 0,250 de amostra em frascos de teflon. A digestão da amostra foi feita em chapa aquecida em torno de 100ºC utilizando misturas alternadas de ácidos Nítrico, Clorídrico e Fluorídrico (Digestão Total). A determinação de As em água foi feita por Espectrometria de Absorção Atômica, técnica de Gerador de Hidretos (HGAAS) utilizando um equipamento AA-475 Varian. Em 25 ml de amostra adicionou-se 5 ml de HCl concentrado e 2 ml da solução de KI 20% (m/v). Depois de 15 minutos foram adicionados 2 ml de ácido ascórbico 10% (m/v), utilizado para prevenir a oxidação do iodeto pelo oxigênio atmosférico. A leitura das amostras foi feita depois de 60 minutos. Nitrogênio, como gás de arraste, 2 ml da solução redutora de NaBH 4 (2% (m/v) em NaOH 0,5%(m/v)) e chama aracetileno foram usadas na determinação de As. RESULTADOS Os resultados das análises de Hg e As de águas e sedimentos coletadas em pontos do rio Gualaxo do Norte podem ser visto na tabela 1. Os resultados de Hg e As de água mostram que a concentração desses elementos nas águas está abaixo (exceto para o ponto RGN 09) do permitido pela legislação brasileira (Resolução CONAMA 357 de 17/03/2005) que é de 0,2 µg/l e 10 µg/l, respectivamente, para águas Classe I (água doce), destinada ao consumo. A alta concentração de Hg no ponto RGN 09 pode ser atribuída a um fluxo temporário desse contaminante, já que nesse local havia presença de garimpeiros trabalhando.

4 Os parâmetros físico-químicos analisados nas águas revelaram valores de ph variando de 6,6 e 8,1, Eh entre 80mV e 153mV, condutividade elétrica entre 14 µs/cm e 243,9 µs/cm e sólidos totais dissolvidos entre 9 mg/l e 161,7 mg/l. Tabela 1 Teores de Hg e As totais em amostras de água e sedimento em pontos do rio Gualaxo do Norte. Amostra Concentração de Hg de água (µg/l) Concentração de As de água (µg/l) Teor de Hg nas amostras de sedimento (mg/kg) Teor de As de sedimento (mg/kg) ph Eh (mv) Cond. Elétrica (µs/cm) STD (mg/ L) RGN-01 < LD (a) < ND (b) 0,26 29,02 6, ,0 115,0 RGN-02 < LD < ND 0,08 < LQ (e) 7, ,1 18,3 RGN-03 (c) < LD < ND , ,0 9,0 RGN-04 < LD < ND 0,13 < LQ 7, ,0 89,4 RGN-05 < LD < ND 0,23 57,60 6, ,9 161,7 RGN-06 < LD < ND 0,37 68,60 7, ,6 103,0 RGN-07 < LD < ND 0,40 37,24 8, ,4 109,5 RGN-08 < LD < ND 0,31 51,50 7, ,1 107,0 RGN-09 2,63 < ND 0,28 79,70 7, ,4 102,4 RGN-10 < LD < ND < LD (d) < LQ 7, ,2 11,6 RGN-11 < LD < ND 0,35 82,40 7, ,6 98,8 (a) LD = 0,16 µg/l (b) ND = Não detectado por HG-AAS (c) No ponto RGN 03 foram coletadas apenas amostra de água. (d) LD = 0,04 mg/kg (e) LQ = 8,4 mg/kg As amostras de sedimentos analisadas apresentaram teores consideráveis de Hg e As, tanto em pontos dentro do garimpo (RGN 04, RGN - 05, RGN - 06) quanto em pontos distantes a quase 6 km do local de trabalho (RGN 11) ficando evidente o quadro de contaminação e dispersão desses elementos provocada por esta atividade no rio Gualaxo do Norte. Observou-se, em campo, que os garimpeiros estão abandonando a região do garimpo de Bento Rodrigues e procurando novos locais à montante (RGN 01 e RGN 07) e à jusante (RGN 09) de Bento Rodrigues para a exploração de ouro, justificando assim a presença de Hg e As nesses pontos. Os pontos RGN 02 (Córrego do Bruto), RGN 03 (Córrego do Macaquinho) e RGN 10 (Córrego Maravilha) são tributários não afetados pela atividade garimpeira, considerando como pontos de controle, onde em princípio, os teores de Hg e As devem ser mais baixo, o que foi confirmado pelos dados obtidos. Estes pontos também apresentaram os valores mais baixos de condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos. Estudos mais detalhados, tais como amostragem mais densa entre os pontos RGN 09 e RGN 11 e amostragem à jusante do ponto RGN 11 vão ser realizados para apurar a distribuição do Hg e As nesta região. CONCLUSÃO Os resultados preliminares apresentados neste trabalho mostram que apesar da atividade garimpeira ter diminuído na região do rio Gualaxo do Norte, as amostras de sedimentos ainda apresentam teores consideráveis de Hg e As. Esta contaminação do

5 sedimento deve ser considerada importante, já que a interação do mesmo com a biota pode levar a processos de bioacumulação e biomagnificação. No caso da água, com base nos dados preliminares apresentados no presente trabalho, não se caracterizou valores consideráveis preocupantes, exceto para o ponto RGN 09 onde novas coletas serão realizadas para estudos mais detalhados. REFERÊNCIAS Borba R. P Arsênio em ambiente superficial: processos geoquímicos naturais e antropogênicos em uma área de mineração aurífera. Instituto de Geociências, Universidade Estadual de Campinas, São Paulo, Tese de Doutoramento, 113p. Greenberg A. E., Cleresci L. S., Eaton A. D. (Eds) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18th Ed. Washington DC, American Public Health Association. Lacerda L.D., Malm O., Guimarães J.R.D., Salomons W., Wilken R Mercury and the new glod rush in the south. In: Salomons & Stigliani (eds.) Biogedynamics of Pollutants in Soils and Sediments. Springer, Lacerda L. D. 1997a. Contaminação por mercúrio no Brasil: Fontes Industriais vs garimpo de ouro. Química Nova, 20(2): Lacerda L. D. 1997b. Evolution of mercury contamination in Brazil. Water, Air and Soil Pollution, 97: UNEP - United Nations Environment Programme The global atmosphere Hg assessment: sources, emissions and transport. UNEP Chemicals, Geneva, 44p. USEPA United States Environmental Protection Agency Methods for colletion, storage and manipulation of sediments for chemical and toxicological analyses: technical manual. EPA-823-B Washington DC.