Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Zaiat, Marcelo
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche
Título em Português
Avaliação geológica-geoquímica da porção superficial de um solo contaminado por resíduos de mineração.
Palavras-chave em Português
Mineração
Solos (propriedades físico-químicas)
Solos (contaminação)
Zinco
Chumbo
Extração sequencial
Adrianópolis
Resumo em Português
A região do Vale do Ribeira (PR/SP) foi palco de intensa atividade de mineração, tendo sido explotadas nove minas, cujo interesse principal era a obtenção de chumbo (Pb). Os resíduos de mineração (enriquecidos em As, Cd, Pb, Cu, Cr e Zn), tanto os rejeitos como as escórias, provenientes do beneficiamento e fundição do minério, foram dispostos na forma de pilha diretamente sobre o solo, sem qualquer tratamento prévio, por aproximadamente 4 anos (1991-1995). Atualmente, tais resíduos foram cobertos com camada fina de solo, não compactado, sendo que em algumas porções do antigo depósito este material continua exposto, permanecendo passível de lixiviação, transporte mecânico e contato com os animais. Neste contexto, este projeto visou caracterizar o solo de cobertura e o solo que se encontra misturado com o resíduo de mineração (escória de fundição), objetivando determinar, a partir da caracterização geológica-geoquímica, se os metais potencialmente tóxicos provenientes dos resíduos estão contaminando esse compartimento (principalmente, devido às concentrações e formas químicas dos metais potencialmente tóxicos). Para isso, foram estudados três perfis nomeados de E1-P2, E1-P3 e E1-P4. Com o intuito de se conhecer as propriedades físicas e químicas dos solos foram realizadas as seguintes análises: determinação granulométrica, potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxidoredução (Eh), condutividade elétrica (CE), ?pH, capacidade de troca catiônica (CTC) e superfície específica (SE), microscopia eletrônica de varredura com espectrômetro de dispersão de energia de raios-X (MEV/EDS), difratometria de raios-X (DRX), absorção atômica (AA) e extração sequencial. Verificou-se que, de maneira geral, a região do antigo depósito de resíduo de mineração apresenta predominância de granulometria fina, com pH próximo da neutralidade, condutividade elétrica elevada, ?pH negativo, baixa CTC (remetendo a presença de caulinita) e baixa a média superfície específica. Em termos de concentração dos metais potencialmente tóxicos presentes, a análise em absorção atômica confirmou a intensa contaminação da área principalmente da camada superficial, com destaque para o zinco (Zn) e o Pb, que resultaram em valores centenas de vezes superiores ao valor de background regional. Por fim, na extração sequencial, novamente houve destaque das concentrações de Zn e Pb que majoritariamente se mostraram ligados aos óxidos e hidróxidos diminuindo, de maneira relativa, a mobilidade desses dois metais no meio. Assim, conclui-se que a concentração de metais neste solo é extremamente elevada, mas que a forma química na qual estes metais se encontram é considerada de menor mobilidade.
Palavras-chave em Inglês
Zinc
Lead
Sequential extraction
Adrianópolis
Resumo em Inglês
The region of the Vale do Ribeira (PR / SP) was the scene of intense mining activity, having been exploited nine mines, whose main interest was getting lead (Pb). The mining waste (enriched in As, Cd, Pb, Cu, Cr and Zn), both the waste as slag from the smelting and beneficiation of ore were arranged in the form of pile directly on the ground without any pretreatment for approximately four years (1991-1995). Currently, these wastes were covered with thin layer of soil, uncompressed, and in some portions of the old deposit this material remains exposed, remaining susceptible to leaching, mechanical transport and contact with the animals. In this context, this project aimed to characterize the soil cover and soil that is mixed with the residue of mining (smelting slag), aiming to determine, from the geological-geochemical characterization, if the potentially toxic metals from waste are contaminating this compartment (mainly due to the concentrations and chemical forms of potentially toxic metals). For this purpose, three profiles named E1-P2, E1-P3 e E1-P4 were studied. In order to meet the physical and chemical properties of soils the following analysis were performed: particle size determination, potential of hydrogen (pH), redox potential (Eh), electrical conductivity (EC), ?pH, cation exchange capacity (CEC) and specific surface (SS), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD), atomic absorption (AA) and sequential extraction. It was found that, in general, the region of the old waste deposit has mining predominantly fine-grained with a pH near neutrality, high electrical conductivity, ?pH negative, low CEC (referring the presence of kaolinite) and lower to average specific surface. In terms of concentration of potentially toxic metals, atomic absorption analysis confirmed the intense contamination of the area mainly the surface layer, especially for zinc (Zn) and Pb, which resulted in hundreds times of values of the background regional value. Finally, the sequential extraction was again highlight to the concentrations of Zn and Pb, which mainly are shown connected oxides and hydroxides, decreasing, relatively, the mobility of these two metals in the environment. Thus, it was concluded that the concentration of metals in the soil is very high, but the chemical form in which these metals are, is the one with less mobility
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Data de Publicação
2015-03-16
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