Caracterização ambiental do complexo mineiro de São Domingos: cartografia de infraestruturas e impacte sobre o meio hídrico

Abstract

O complexo mineiro de São Domingos, localizado no setor norte da Faixa Piritosa Ibérica e explorado na época moderna para a produção de pirite, cobre e enxofre (1857 – 1966) também gerou consideráveis quantidades de resíduos ao longo de sua exploração, os quais ainda hoje causam deterioração generalizada do ambiente circundante. A riqueza de sulfuretos nas acumulações de resíduos tem sido responsável pela degradação do ecossistema, pois na sequência da sua dissolução oxidativa há a geração e descarga de lixiviados extremamente ácidos com alto teor de sulfato, metais e metaloides, denominado como águas de drenagem ácida (AMD). A pirite é o mineral mais abundante, de cuja oxidação resulta a drenagem ácida. Estas águas causam impactos ambientais significativamente negativos nos Rios Chança e Guadiana. Atualmente podem observar-se numerosas acumulações de resíduos de diferentes períodos da mineração (desde o período romano até o século XX), dispersos por todo o complexo mineiro. Estes resíduos apresentam alta variabilidade em granulometria e composição litológica, as quais controlam a sua reactividade e consequentemente o seu potencial de contaminação. Sendo assim, verificou-se a necessidade de identificar, caracterizar e conhecer o estado e distribuição atuais dos diversos tipos de resíduos gerados durante a extração e tratamento do minério. Para tal procedeu-se à elaboração de um mapa de resíduos com escala 1:25.000, obtendo-se assim um dos principais resultados desta tese. Além dos resíduos sólidos foram mapeadas zonas de acumulações de águas de drenagem ácida e locais previamente existentes e que foram afetados pela contaminação ácida. Com o objetivo de avaliar o impacte ambiental das infraestruturas mineiras do complexo, principalmente as modificações hidroquímicas induzidas pelas AMD foram recolhidas amostras de água e efluentes com uma periodicidade mensal (Outubro/16 – Julho/17), em doze pontos cuja localização se pretendeu representativa da variedade de condições no complexo mineiro e no meio receptor. A metodologia incluiu a realização de medições in situ (pH, Temperatura, Condutividade elétrica, Sólidos dissolvidos totais, Potencial redox e Oxigênio dissolvido) e determinação laboratorial da acidez, alcalinidade e teor de sulfato. Os resultados obtidos relativamente às propriedades da drenagem ácida em combinação com a análise do mapa de resíduos confirmaram a existência de uma relação direta entre a natureza dos materiais do entorno e o grau de impacte sobre o meio hídrico. A acidez dos lixiviados e consequentemente o maior impacte sobre o meio em que incidem está fortemente associada à presença dos resíduos mais reactivos, de que são exemplo as acumulações de minério lavado, ou seja, materiais altamente enriquecidos em sulfuretos de grão fino. Estes foram cartografados no entorno da corta e na zona industrial da Achada do Gamo, zonas onde também se verifica maior grau de contaminação aquática. Estes resultados vêm de encontro à necessidade de caracterizar o estado e distribuição atuais dos diversos tipos de resíduos para assim traçar meios de minimizar o impacte no meio ambiente e auxiliar as intervenções de reabilitação ambiental previstas para o complexo mineiro.

The mining complex of São Domingos, lacated in the northern part of the Iberian Pyrite Belt and mined in the modern period for the production of pyrite, copper and sulfur (1857 – 1966) also produced considerable amounts of wastes throughout its operation, which still cause deterioration of the environment in every way. The richness of sulfides in the accumulation of residues has been responsible for the deterioration of the ecosystem, because in the sequence of the oxidative dissolution there is the generation and discharge of extremely acid leachates with high sulfate content, metals and metalloids, known as acid mine drainage (AMD). The pyrite is the most abundant mineral, which oxidation results in AMD. These waters cause substantial negative environmental impacts on the Chança and Guadiana rivers. Nowadays, there are numerous accumulations of wastes from different periods of mining (from the Roman period until the twentieth century) scattered throughout the mining complex. These wastes present high variability in granulometry and lithological composition, which control their reactivity and consequently their potential for contamination. Therefore, it was verified the need to identify, characterize and know the current state and distribution of the different types of wastes generated during the extraction and treatment of the ore. For this purpose a map of the mining wastes at scale of 1:25,000 was elaborated, therefore obtaining one of the main results of this thesis. In addition to the solid residues, sectors of accumulation of AMD and previously existing sites that were affected by the acid contamination were also mapped. In order to evaluate the environmental impact of the complex's mining infrastructures, mainly hydrodynamic modifications induced by AMD, water and effluent samples were collected monthly (October/16 - July/17) at twelve points whose location was intended to be representative of the variety of conditions in the mining complex and the receiving environment. The methodology included in situ measurements (pH, Temperature, Electrical Conductivity, Total Dissolved Solids, Redox Potential and Dissolved Oxygen) and laboratory determination of acidity, alkalinity and sulfate content. The results obtained with regard to acid drainage properties in combination with the mining waste map confirmed the existence of a direct relationship between the nature of the surrounding materials and the degree of impact on the water environment. The acidity of the leachates and consequently the greatest impact on the environment in which they occur is strongly associated with the presence of the most reactive residues, such as accumulations of washed ore, in other words, materials highly enriched in fine-grained sulfides. These most problematic wastes were mapped around the pit lake and in the industrial area of Achada do Gamo, both areas where there is also higher degree of aquatic contamination. The obtained results are in line with the need to characterize the current state and distribution of the various types of wastes in order to devise means to minimize the impact on the environment and to assist the environmental rehabilitation interventions planned for the mining complex.