Monitorização de áreas mineiras abandonadas: metodologias de amostragem e análise

Abstract

O presente estudo teve como objectivo a caracterização e monitorização ambiental de sistemas afectados pela actividade extractiva, em especial devido à presença de águas de drenagem ácida. Tomando como ponto de partida um conjunto de sítios mineiros abandonados, este trabalho pretende contribuir com a proposta de metodologias de abordagem adequadas à monitorização ambiental destes sistemas. Seleccionaram-se para este estudo os sítios mineiros de Valdarcas, Penedono e Jales, onde circulam efluentes com características distintas, mas que têm em comum o facto de derivarem da instabilização de uma paragénese rica em sulfuretos. Em Valdarcas e Penedono, a interacção da água com os estéreis mineiros gera os efluentes ácidos que emergem da base das escombreiras, contaminando o sistema fluvial receptor. O efluente das Minas de Jales representa uma situação diferente dos anteriores. Reflecte também a interacção água-rocha em ambiente sulfuretado, mas tem origem numa galeria e não na escombreira. Desde o ano de 2006, este efluente é conduzido para uma unidade de tratamento de tipo passivo, que promove a sua neutralização e lhe confere alcalinidade. A caracterização efectuada revela a assinatura sulfatada de todos os efluentes, indicando a sua proveniência a partir da alteração dos sulfuretos. Evidencia também o efeito da paragénese dos jazigos nas propriedades dos efluentes. Disso é exemplo o caso de Valdarcas, em que apesar da elevada acidez e sulfato, se observam teores baixos de metais tóxicos. A abundância de sulfuretos de ferro, a estabilidade da arsenopirite e a ocorrência de fenómenos de atenuação natural contribuem para limitar os efeitos ambientais da drenagem mineira. Já em Jales, mesmo após tratamento, o efluente apresenta valores elevados de arsénio. Sendo estes sistemas geralmente muito heterogéneos, o processo de obtenção de amostras representativas encontra-se dificultado, assim como os vários processos analíticos, especialmente na determinação de metais em solução. Foram efectuados estudos com o efluente mais rico em ferro (Valdarcas), de modo a avaliar o efeito do tempo de preservação e das condições de filtração na concentração de constituintes dissolvidos. Este estudo sugere a utilidade da filtração em campo, comparativamente com o procedimento mais habitual em laboratório. A instabilidade destas amostras deveu-se sobretudo à presença de colóides, cuja evolução geoquímica e mineralógica pode afectar as características das amostras.

This study main goal was the characterization and monitoring of systems affected by mining industry, due the presence of acid mine drainage. Taking as starting point a set of abandoned mining sites, this thesis intents to contribute with appropriate methodologies to the environmental monitoring of these systems. Valdarcas, Penedono and Jales mining sites were selected. At these sites circulate effluents with different characteristics, but that have in common to be originated from the instability of a sulphide-rich paragenesis. At Valdarcas and Penedono, the interaction between water and mining waste generates acid drainage that appears in the base of the waste-dumps. At Jales, the effluent originates from a gallery, and is driven to a passive treatment system that promotes its neutralization and gives it alkalinity. The characterization performed in this work shows a sulfated signature to all the effluents, indicating their origin from the alteration of the sulphides present in the deposit paragenesis. Valdarcas effluent presents high acidity and sulfate values, but the amount of toxic metals is low. At Jales, even after treatment, the effluent indicates high values of arsenic. These systems are highly heterogeneous and the processes of obtaining representative samples as well as the analysis of the elements in solution are very difficult. The effects of preservation time and the filtration conditions in the dissolved elements concentration were studied at Valdarcas, which possesses the effluent with highest levels in iron. The results suggest the utility of field filtration instead the usual procedure that is performed in the laboratory. Experimental results indicate that the instability of samples is due to the presence of colloids, which geochemical and mineralogical evolution can affect the sample characteristics.