FORMULÁRIO RESUMO DOS ESTUDOS EXISTENTES ESTUDO DE QUALIDADE DAS ÁGUAS E PRINCIPAIS ATIVIDADES POLUIDORAS NA BACIA DO ALTO RIO MÃE LUZIA EM SANTA CATARINA RELATÓRIO FINAL DATA DE ELABORAÇÃO OUT/1981 MÓDULO I IDENTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO 1. CONTRATANTE Razão Social: Fundação de Amparo a Tecnologia e Meio Ambiente - FATMA 2. CONTRATADA INSTITUTO DE PESQUISAS HIDRÁULICAS IPH / UFRGS 3. RESPONSÁVEIS PELA ELABORAÇÃO DO TRABALHO Equipe Científica: - Luiz Olinto Monteggia - Liana Beatriz Moretti - José Juan D Amico - Erny Stein Consultores: - Jan Sushka - Amadeu Freitas 1
4. OBJETIVOS DO TRABALHO Avaliar os efeitos provocados pela mineração de carvão sobre os recursos hídricos regionais. Bacia carbonífera escolhida para estudo, devido ao estado crítico de poluição das águas e principalmente pela importância que representa como manancial hídrico para abastecimento de Criciúma e municípios vizinhos. 5. LOCALIZAÇÃO DA ÁREA Denominação Alto Rio Mãe Luzia Localização Municípios: Treviso, Siderópolis, Nova Veneza, Criciúma e Maracajá Coordenadas U.T.M. N- 6.836.700 e E-651.350 Bacia Hidrográfica. Bacia do Rio Araranguá, Sub-bacia Rio Mãe Luzia (sub-bacia) 6. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS E METODOLOGIA Atividades: - Monitoramento da qualidade das águas; - Avaliação das cargas poluidoras e a relação com a extração de carvão; - Influência sobre a qualidade das águas, das áreas de mineração a céu aberto e depósitos de material piritoso; - Conhecimento do regime hidrológico do Alto Rio Mãe Luzia e sua influência sobre a qualidade das águas; Metodologia: - Reconhecimento da área de estudo e levantamentos disponíveis (CASAN, FATMA, DNPM); - Planejamento do sistema de avaliação de vazões e qualidade da água; - Instalação de 4 postos fluviométricos e 1 pluviométrico. Medições mensais de vazões nos pontos selecionados. - Ensaios de tratamento das águas ácidas da bacia do Rio Fiorita (neutralização); 2
7 MINERAÇÃO NA ÁREA DE ESTUDOS Conforme estudos realizados pelo IPH em 1976-1977... por solicitação da FATMA (Impacto da Mineração de Carvão sobre os Recursos Hídricos da Bacia Carbonífera de Santa Catarina), constata-se na bacia do Rio Mãe Luzia concentra-se o maior número de instalações de extração de carvão (aproximadamente 73 % do total), as quais restituem à rede hidrográfica mais de 60 % do total das águas provenientes das áreas de mineração de carvão...... Esta porção da área de drenagem... apresenta afluentes já altamente afetados pela mineração de carvão como o Rio Fiorita que drena áreas de mineração a céu aberto e de subsolo, além de uma unidade de prélavagem de carvão, localizada no município de Siderópolis...... Atualmente (1981 grifo nosso), a concessionária da área pertencente a sub-bacia do Rio Fiorita, Companhia Carbonífera Próspera, está em fase final de exploração da camada barro branco, minerando junto às cabeceiras do Rio Fiorita. Nesta área foram mineradas através da superfície algumas porções da camada Irapuá gerando grandes depressões do terreno, às quais encontram-se atualmente (1981) com águas pluviais, formando grandes lagoas vias de regra interligadas. Nesta área a Carbonífera Próspera explora a camada Irapuá e Bonito através da mineração de sub-solo mecanizada, estando prevista uma vida útil de mais dois anos (até 1983)... 8. AVALIAÇÃO DA POLUIÇÃO E QUALIDADE DAS ÁGUAS Parâmetros definidores da contaminação por mineração de carvão: ph; Acidez; Alcalinidade; Sólidos Totais; Turbidez; Condutância Específica; Sulfatos; Fluoretos; Ferro; Amoníaco; Alumínio; Manganês; Níquel; Zinco; Estrôncio......Classificação das Fontes poluidoras em dois tipos: puntuais e distribuídas. Puntuais: Drenagem da Mina de Sub-solo de Siderópolis e do Pré-lavador de carvão pertencentes a Companhia Carbonífera Próspera. Distribuídas: Áreas de Mineração a céu aberto. Pontos selecionados para amostragem de água: -... - Q01: Efluente de Drenagem da Mina Sub-solo Siderópolis: junto ao poço de acesso a Mina Sub-solo Carbonífera Próspera. Neste local são bombeadas para a superfície todas as águas drenadas nas galerias de sub-solo, tornando-se contribuintes das águas do Rio Fiorita. A vazão de 3
drenagem da mina foi obtida junto a Carbonífera Próspera baseada nas curvas de vazões fornecidas pelo fabricante das bombas hidráulicas para diferentes alturas manométricas; - Q02: Efluente lavador Siderópolis: na extremidade de calha de madeira que conduz o efluente principal do equipamento de pré-lavagem do carvão extraído na região de Siderópolis pela Carbonífera Próspera. Medição de vazão mediante emprego do vertedor Parshall.; - Q03: Rio Fiorita nas Cabeceiras: montante da área minerada a céu aberto. Serve de referência da situação natural das águas do manancial; - Q04: Após Mineração atual a Céu Aberto: jusante da área minerada a céu aberto, nas proximidades da Vila Fiorita. Permite detectar os efeitos provocados por atividade recente de mineração a céu aberto e comparar com outras áreas de minerações antigas. Medição de vazão através de molinete; - Q05: Rio Kuntz nas cabeceiras: montante da área de influência do Lavador de carvão de Siderópolis. Abastece o Lavador mediante o seu barramento e desvio para conjunto de lagoas interligadas, que funcionam como reservatórios; - Q06: Saída do Lavador e Lagoas: junto a um bueiro na estrada de ligação entre Jordão e Siderópolis e permite a drenagem de uma série de lagoas originadas pelo acúmulo das águas pluviais em depressões do terreno provocadas pela mineração do carvão (camada Irapuá) a céu aberto. A partir de novembro de 1980, as águas efluentes do Lavador de Siderópolis foram desviadas para uma destas depressões do terreno, procedendo-se ali a sedimentação dos sólidos perdidos no efluente líquido (moinha) e em decorrência ocorrendo um gradativo enchimento da mesma. Os líquidos drenados desta lagoa de sedimentação provavelmente drenam para o conjunto de lagoas citadas no início, indo portanto, o efluente líquido do lavador sair juntamente com as águas pluviais de excesso das referidas lagoas. Medições de vazão esporádicas com uso de molinete; - Q07: Efluente da Vala de Sedimentação: junto a um bueiro de drenagem das águas que provém da vala de sedimentação utilizada até novembro de 1980 para retenção de finos do lavador e águas de drenagem da mina sub-solo, na estrada de ligação entre Jordão e Lavador Siderópolis. Objetiva obter informações sobre os efeitos produzidos pela moinha de carvão sedimentada, sobre as águas pluviais e de lavagem de carvão. Avaliar a poluição total introduzida no sistema pela operação de prélavagem do carvão; - Q08: Rio Fiorita na foz: a montante da confluência com Rio Mãe Luzia. Avalia poluição da mineração de carvão em toda bacia do Rio Fiorita. Medições de vazão realizadas com utilização de molinete. 4
9. RESULTADOS OBTIDOS RIO MÃE LUZIA Fica evidente o incremento de poluição no Rio Mãe Luzia, após a contribuição do Rio Fiorita, que contribui, em média, com 87 % da massa de acidez e 93 % da massa de sulfatos...nos períodos de vazões baixas. As atividades mineradoras desenvolvidas em Siderópolis pela Carbonífera Próspera, tais como, extração de carvão a céu aberto e em sub-solo, pré-lavagem do carvão e conseqüente produção de rejeitos piritosos que são espalhados na superfície do solo sem qualquer proteção contra as chuvas, torna-se grande fonte de poluição verificada atualmente (1981) no Alto Rio Mãe Luzia. O mesmo raciocínio vale para os períodos de vazão média e nos períodos chuvosos. O elevado incremento de poluentes carreados aos cursos dágua da região, nas épocas chuvosas, reduzem o efeito da possibilidade de melhoria na qualidade das águas em épocas de cheia pela maior diluição dos despejos, pois o aumento as vazões é acompanhado de um substancial acréscimo de cargas poluidoras, não reduzindo a concentração de poluentes. Verificada correlação entre parâmetros condutividade elétrica e sulfatos. 10. RESULTADOS OBTIDOS RIO FIORITA Início dos estudos com três pontos de amostragem (efluente Mina Sub-solo Siderópolis, Pré-lavador de carvão e Foz do Rio Fiorita), a partir de novembro de 1980 foram definidos mais cinco pontos, totalizando 8 (Q01 a Q08). Nos pontos adicionais foram realizadas medições de vazão esporádicas, com a finalidade de se obter apenas uma ordem de grandeza dos fluxos, pois estes eram de pequena monta nos períodos de estiagem, impossibilitando a realização de medições porque as lâminas (reduzidas) sofriam grande turbilhonamento devido a irregularidade dos seus leitos de escoamento. As contribuições poluidoras podem ser agrupadas em: - Drenagem das águas ácidas da Mina Sub-solo Siderópolis - PDQ01 - Efluente da pré-lavagem do carvão; - Contribuição poluidora dos rejeitos separados pelo lavador de carvão; - Contribuição poluidora proveniente das áreas de mineração a céu aberto....verifica-se que a área atual (1981) de mineração a céu aberto,... contribui com elevada parcela das cargas poluidoras do Rio Fiorita, atingindo cerca de 30 % da massa de acidez e ferro, e valor próximo a 20 % da massa de sulfatos em relação às detectadas na foz, na campanha de junho de 1981... 5
Figura apontando locais de coleta de água e medições de vazão. Revisão: R00 Página 1
11. TRATAMENTO DAS ÁGUAS DO RIO FIORITA Foram escolhidos os seguintes pontos para coleta das águas e ensaios de neutralização: - Saída do Lavador e Lagoas (para atingir ph=7 necessário 1,2 kg de CaO/m³ de DAM Produção esperada de 5 % de lodo); - Rio Fiorita na ponte de ligação Siderópolis-Jordão (CaO / Acidez de 1,25, consumo de 688 mgcao/l de DAM Produção esperada de 6 % de lodo); - Efluente de Drenagem da Mina Sub-solo (Siderópolis); As águas ácidas do lavador, na saída das lagoas, foram coletadas em época não chuvosa. Sem dúvida nos períodos chuvosos ocorrerão variações tanto na qualidade como na quantidade em relação as águas utilizadas para os ensaios de tratamento. A mesma ressalva vale para o segundo ponto de coleta. Os efluentes caracterizam-se por diferentes composições químicas o que conduz a diferentes propriedades de neutralização. 12. CONCLUSÕES O Rio Fiorita contribui com a maior parcela das cargas poluidoras afluentes ao Rio Mãe Luzia (80 a 90 % da massa de poluentes); A violenta variação das massas de poluentes está diretamente relacionada às oscilações de vazão (da ordem de 2000 % em 24 h). em alguns hidrogramas observados coeficientes de escoamento superficial em torno de 40 %. Ações corretivas possíveis em curto prazo: Tratamento de Efluentes Ácidos originados pela drenagem da mineração do carvão em sub-solo e a céu aberto, e atividade de pré-lavagem do carvão. Técnicas adequadas de disposição de rejeitos piritosos, evitando a ação lixiviadora da precipitação. Desvio das águas superficiais e recobrimento dos depósitos com material impermeável. Ações corretivas possíveis em longo prazo: tratamento das áreas mineradas a céu aberto. Inundação das área mineradas a céu aberto, permitiria uma fácil e rápida redução da poluição provocada pela ação das chuvas. Redução da superfície com rejeitos expostos a ação do ar e escoamentos superficiais, resultando redução da oxidação dos resíduos piritosos. 1
13. ANEXOS 13.1 - Medição de vazão no Ponto Q6 13.2 Precipitação de Janeiro a Junho de 1981 2
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