A poluição ambiental nos processos de mineração - DAM" Marcelo Eichler unpublished p1 A exploração dos recursos minerais tem sido, classicamente, uma das atividades básicas para o desenvolvimento econômico, tecnológico e industrial de qualquer país. Por exemplo, nossas jóias, automóveis e computadores, ou qualquer coisa que não seja cultivado, depende do trabalho de mineração e das companhias nacionais e multinacionais que a realizam. Porém, a extração desses recursos resulta em vários importantes distúrbios ambientais. Um dos problemas ambientais mais importantes relacionados à mineração é a drenagem ácida de minas (DAM). A drenagem da água de minas ativas e, particularmente, abandonadas produz, muitas vezes, líquidos ácidos e, algumas vezes, extremamente ácidos. Essas águas, em geral, colocam um risco adicional ao meio ambiente, pelo fato que elas, muitas vezes, contêm concentrações elevadas de metais (ferro, alumínio, manganês e, possivelmente, outros metais pesados) e de metalóides (dos quais o arsênio é geralmente o mais preocupante). Assim, neste objeto de aprendizagem, utiliza-se um cenário de mineração visando à utilização da estratégia de solução de problemas, com o intuito de promover a reflexão em torno da pertinência de determinadas escolhas econômicas e seus impactos nas comunidades terrestres. Nesse sentido, você terá que descobrir em qual dos dois rios apresentados no mapa está a origem da poluição aquática e da acidez das águas encontradas na região. Para tanto, no objeto de aprendizagem podem ser lidos depoimentos de personagens que apresentam diversas versões acerca do assunto, podem ser coletadas informações sobre a qualidade da água e podem ser vistos vídeos e imagens que ilustram a temática. Caso necessário, pode ser acessada uma aba de ajuda, elaborada através de perguntas e respostas. Além disso, há um questionário a ser respondido após a utilização do objeto de aprendizagem. Bom estudo! [class Definitions_img1] 2,0 1,9 2,0 2,1 2,5 3,5 5,0 4,4 4,5 4,3 2,0pH 1,9pH 2,0pH 2,0pH 2,5pH 3,5pH 5,0pH 4,4pH 4,5pH 4,3pH 4,4pH 2,1pH Joseph Grün Professor universitário na área de ecologia A poluição das águas resultante da drenagem ácida de minas representa o mais importante problema resultante da mineração, seja em minas atuais, antigas ou abandonadas. Uma estimativa realizada nos Estados Unidos calcula valores entre 32 e 72 bilhões de dólares para a limpeza dos cursos de água já poluídos pelos processos de mineração. Justamente devido aos altos valores envolvidos, uma ampla variedade de propostas de restauração tem sido sugerida, dependendo das características dos resíduos e das condições ambientais. Muitas propostas se centram no isolamento dos depósitos de escória para evitar a lixiviação do metal e a drenagem ácida de minas (DAM), enquanto outros buscam a utilização de estações de tratamento para filtrar e neutralizar as águas tóxicas, usando diferentes materiais. Em alguns casos, apenas o descarte planejado da escória pode resolver ou reduzir o problemas. Outra ação de mitigação consiste na formação de lagos e de barragens para prevenir a oxidação da pirita. A caracterização dos rejeitos e dos despojos, entretanto, é um passo preliminar para compreender o problema do local e decidir por futuras ações de remediação. Por outro lado, a questão de como reparar os danos da mineração às paisagens chama à atenção para um amplo rol de indagações e de suposições. Uma das primeiras é a crença que os ecossistemas podem retornar a alguma coisa próxima das suas condições naturais, isso provoca questões àqueles que estão procurando proteger as poucas áreas naturais que restam. É preciso perguntar: as áreas de mineração podem ser regeneradas de tal forma que voltem a parecerem paisagens naturais? Há quem veja a restauração ecológica como um sinal de nossa arrogância acerca do mundo natural, que expressa a ideologia de que nós como mestres e possuidores da natureza estamos livres para manipular o mundo inteiro de forma a seguir a saciar nossos desejos e excessos. Marcel Carvalho Pesquisador da Agência de Proteção Ambiental Existe um consenso que a drenagem ácida de minhas (DAM) é o problema ambiental mais crítico criado pelas atividades de mineração. A principal característica da DAM é a alta acidez, com valores de pH abaixo de 2,0. Também podem ser encontradas altas concentrações de sulfato e de metais pesados, principalmente ferro e manganês. Devido a toxicidade dos metais, a DAM pode ser devastadora, afetando a qualidade da água superficial e da água subterrânea, assim estendendo seu impacto para as regiões adjacentes. O efeito mais visível e óbvio da DAM é a formação de um precipitado amarelo-alaranjado, em inglês chamado de yellowboy, que se deposita no fundo dos rios ou córregos e obstrui as atividades biológicas. O lixiviado ácido tem efeitos adversos duplicados sobre a biota aquática. O baixo pH pode danificar os organismos aquáticos e a elevada concentração de metais pesados pode ter efeitos tóxicos sobre a vida aquática, a vida selvagem e a vegetação ciliar. Além disso, a sedimentação dos precipitados metálicos repercute tanto sobre os efeitos visuais da água quanto sobre sua qualidade química e biológica. Charles Cargo Engenheiro de minas de empresa multinacional de mineração A escolha da melhor opção para a remediação da drenagem ácida de minas (DAM) é determinada por diversos fatores econômicos e ambientais. Nesse sentido, nas últimas décadas foram desenvolvidos vários sistemas de tratamento passivo para a DAM. Esses sistemas combinam a utilização de calcário e substratos orgânicos em reservatórios de tratamento da água. Os fundamentos da biorremediação da DAM derivam da habilidade de alguns microorganismos em gerar alcalinidade e imobilizar os metais, desse modo revertendo as reações responsáveis pela formação da DAM. Em reservatórios aeróbicos construídos para tratar a DAM, macrófitas como as Typha e Phragmites ssp. desempenham um papel preponderante na melhoria da qualidade da água. Os processos microbiológicos que produzem alcalinidade são processos redutivos e incluem denitrificação, metanogênese, redução de sulfatos e redução de ferro e manganês. Porém, a sustentabilidade de qualquer sistema de remediação é um fator que se torna crítico na tomada de decisão. Um dos problemas é que os produtos da remediação da DAM sejam percebidos como recursos. Recentemente, a escória de óxido de ferro, recolhida de um canal de drenagem de uma mina abandonada na Pensilvânia (E.U.A.), foi utilizada para a fabricação do pigmento acastanhado terra de siena queimado (burnt sienna, em inglês) em um empreendimento de sucesso comercial. Nesse caso, os metais recolhidos através do tratamento biológico ativo da DAM promoveram algum retorno financeiro para o investimento de remediação, pagando, por exemplo, os custos dos biorreatores anaeróbicos. Péricles Rocha Engenheiro sanitarista e empresário do ramo de restauração ambiental Em 1994, a empresa estadunidense Hedin Environmental recebeu um prêmio de inovação do ministério de agricultura norte-americano para investigar a viabilidade de produzir um produto comercializável de ferro obtido da drenagem ácida de minas (DAM). O estudo realizado revelou que sob as condições de um sistema tampão de bicarbonato foi formado um lodo, ou lama, de óxido de ferro, que é comparável com os minérios de óxido de ferro que são comumente minerados e comercializados com fins de pigmento na indústria de tintas. Em 1999, Robert Hedin recebeu a patente para a produção de pigmento de óxido de ferro obtido do tratamento da drenagem poluída de minas. O processamento do lodo para a produção do pigmento envolve a secagem, classificação, calcinação, moagem e mistura. A classificação remove os detritos mais grosseiros do lodo. Durante a calcinação, o produto é aquecido à 900oC, o que desidrata a goethita (FeO(OH)) formando a hematita (Fe2O3) e volatiliza os contaminantes orgânicos (por exemplo, carvão e vegetação). A moagem produz uma diminuição do tamanho das partículas do produto para a faixa de 0,5 a 5,0 micrometros. O produto final é, então, misturado com outras materiais para produzir o pigmento de terra de siena queimada (burnt sienna, em inglês). Esse produto reciclado e recuperado da DAM compete com o óxido de ferro natural que é minerado em diversos lugares no mundo. Atualmente, o valor do produto reciclado é limitado pelo preço do concorrente produto minerado, que está na faixa entre 100 e 400 dólares por tonelada. Esse valor pago ao pigmento obtido por mineração não é o suficiente para a construção de sistemas de tratamento de drenagem de minas. Os sistemas projetados para o tratamento das águas e dos efluentes de mineração, que produzem o produto férreo comercializável, estimam um custo aproximado de 500 dólares por tonelada de óxido de ferro recuperado. Nesse sentido, pesquisas têm sido desenvolvidas para facilitar a recuperação do ferro a valores na ordem de 200 e 300 dólares por tonelada, o que permitiria tornar mais vantajosa economicamente a recuperação do óxido de ferro em relação à mineração. Tatiana Liebchen Química e perita ambiental As reações químicas que ocorrem na drenagem ácida de minas (DAM) são diversas. É importante entende-las para que se possam realizar ações de mitigação dos problemas ambientais relacionados à mineração. Por exemplo, estudos realizados nos EUA mostraram os seguintes fatos: a) a DAM chega a afetar cerca de 23000 km de cursos d'água; b) uma típica mina abandonada requer o tratamento de quase 3 milhões de m3 de DAM por ano; c) o efeito nocivo da DAM foi observado em minas abandonadas há mais de 100 anos. Então, vejamos que as reações químicas que explicam a oxidação da pirita e a produção de ácido in situ envolvem quatro etapas (que são representadas pelas equações descritas na figura ao lado). O íon ferroso gerado na reação (Equação 1) pode ser oxidado ao estado férrico (Equação 2) que se hidroliza gerando mais acidez (Equação 3). As bactérias catalisam a reação de oxidação da etapa 2. Os hidróxidos ferrosos e férricos, associados na reação química da Equação 2, dão a cor vermelha-alaranjada que é característica da DAM e pode ser observada geralmente nos corpos d'água das áreas de mineração, por exemplo, de pirita e de carvão. Uma vez que os produtos da oxidação estão na solução, a etapa que determina a reação ácida é a oxidação do íon ferroso (Fe2+) ao íon férrico (Fe3+). Os produtos solúveis da oxidação da pirita são removidos pela água. Portanto, na ausência de materiais alcalinos, as reações de produção de ácidos podem prosseguir por períodos indefinidos de tempo. Martina Silva e Silva Engenheiro químico de empresa pública de saneamento ambiental Há muitas opções disponíveis para a remediação ou a mitigação da drenagem ácida de minas (DAM). Tais opções podem ser divididas entre aquelas que utilizam mecanismos químicos ou processos biológicos para neutralizar a água lixiviante e para remover os metais da solução. Tanto os sistemas biológicos como abióticos incluem o que é classificado como ativo (isto é, requer contínuas entradas de recursos para manter o processo) ou como passivo (isto é, requer relativamente pouco recurso inicial durante o processo). O método mais disseminado de mitigação dos efluentes ácidos é um tratamento ativo que envolve a adição de um agente químico neutralizante. A adição de um material alcalino à DAM aumentará seu pH, acelerando a taxa de oxidação química do íon ferroso (para que isso aconteça é também necessário a areação ativa ou a adição de um agente químico oxidante, como o peróxido de hidrogênio), levando muitos dos metais presentes em solução a precipitar como hidróxidos e carbonatos. Vários agentes de neutralização podem ser utilizados, incluindo cal viva (óxido de cálcio), cal extinta (hidróxido de cálcio), carbonato de cálcio, hidróxido de sódio, óxido de magnésio e hidróxido de magnésio. O resultado é a produção de uma lama rica em ferro que pode conter, também, vários outros metais, dependendo da composição química da água da mineração tratada. Lua Nova Soarez Ativista de Organização Não Governamental Verde No mundo, existem minas que têm sido explorados há mais de 2.000 anos. Como resultado da intensiva produção dos minérios, grande volumes de rejeitos de mineração foram produzidos, que são negligentemente abandonados quando a exploração começa a se tornar inútil, dispendiosa ou pouco lucrativa, gerando um grande número de lugares com poluição potencialmente tóxica. Esse material rejeitado continua a oferecer lixiviado por décadas após o fechamento das minas, oferecendo perigos para a saúde do meio ambiente e do ser humano. A oxidação dos rejeitos de mineração da pirita (em menores quantidades, da esfarelita, da galena e da calcopirita) é um processo corrosivo auto-perpetuado que produz os efluentes da drenagem ácida de minas (DAM) constantemente e por séculos. Um exemplo dessas minas é a mundialmente renomada Rio Tinto (na província de Huelva, na Andaluzia, sudoeste da Espanha), que acumula cerca de 500x106 toneladas de sulfetos sólidos e próximo de 2000x106 toneladas em redes de veios ou de filões de minerais. A exploração das minas de Rio Tinto já produziu mais de 1500 hectares de minas abertas ou fechadas, de depósitos de escória e de rejeitos, tornando a remediação desse ambiente degradado praticamente impossível Escreva uma redação, com suas próprias palavras, em que você relate os problemas da poluição relacionados à drenagem ácida de minas? Cite algumas ações que podem ser realizadas para diminuir ou resolver o problema de poluição da drenagem ácida de minas? Há dois rios no cenário, quais deles é o que apresenta a poluição das águas por drenagem ácida de minas (DAM)? O rio que corre da esqueda para o centro do mapa O rio que corre de cima para o centro do mapa Como eu devo usar esse objeto de aprendizagem? A idéia é que você explore livremente o objeto de aprendizagem. Acesse as diferentes informações, na forma de texto, ou em imagens e vídeos. Analisando, somando e comparando essas informações você terá melhores condições de tomar uma decisão com relação a essa temática. O que eu devo fazer após concluir o questionário ao final da atividade? Pergunte para seu(sua) professor(a). Provavelmente o e-mail dele(a) foi informado, então envie uma mensagem eletrônica com os conteúdos de seu questionário e verifique se não haverá outro tipo de avaliação ou utilização da atividade. Onde posso obter mais informações sobre os assuntos que são aqui apresentados e sobre os quais eu pouco conheço ou quero me informar melhor? Essa ferramenta foi basicamente concebida utilizando informações retiradas da Internet. Nesse sentido, indicamos algumas importantes fontes de informação para uso escolar, como a Wikipedia e o YouTube.