Avaliação do grau de contaminação das águas subterrâneas em áreas de influência de resíduos do processamento do carvão

Abstract

Este trabalho tem por objetivo principal avaliar o grau de contaminação das águas subterrâneas em áreas de disposição inadequada de resíduos do processamento de carvão, bem como identificar e caracterizar, de forma genérica, as fontes poluidoras - depósitos de rejeitos de carvão e cinzas. Para tanto, foi aplicada, na região de Charqueadas/São Jerônimo, uma metodologia para detecção do grau de contaminação das águas subterrâneas do aqüífero freático que consistiu, resumidamente, na realização das seguintes etapas: (a) caracterização das fontes poluidoras (rejeitos de carvão e cinzas); (b) aplicação do método geofísico EM-34- 3; (c) instalação de piezômetros e monitoramento das águas subterrâneas; (d) tratamento dos dados; (e) análise final, incluindo comparação com o branco da região e legislação vigente. Os resultados obtidos permitiram concluir que as águas subterrâneas (aqüífero freático) da região estudada estão sofrendo influência, em diferentes graus, dos resíduos caracterizados, dependendo, basicamente, do tipo e características dos resíduos, do perfil litológico do local e da distância das fontes poluidoras. Foi confirmado o maior potencial poluidor dos rejeitos de carvão em relação às cinzas, devido, principalmente, ao pH ácido, aos altos percentuais de Stot e aos maiores percentuais de lixiviação e solubilização para os elementos determinados nas amostras de rejeitos de carvão. O método geofísico aplicado configurou-se como uma técnica complementar e orientativa, tendo sido extremamente útil na definição da profundidade preferencial para instalação dos piezômetros, até o nível de 7,5 m. Com base nos resultados obtidos a partir da caracterização físico-química das águas subterrâneas monitoradas, constatou-se que, quando comparados ao branco da região e à legislação vigente, os poços sob influência de rejeitos de carvão apresentaram as concentrações mais elevadas dos metais estudados, especialmente de Fe e Mn, bem como os valores mais elevados de sulfato, condutividade, sólidos totais dissolvidos e resíduo seco. Ainda, dentre os parâmetros determinados, os que melhor detectaram a contaminação das águas subterrâneas, com decréscimo na qualidade, foram: condutividade, sólidos totais dissolvidos, resíduo seco, sulfato, ferro, cádmio, níquel, cromo, alumínio e cálcio.

This thesis aims at evaluating the groundwater contamination degree in several inadequate coal processing waste disposal sites, as well as identify and characterize, in a generic way, the pollution sources - coal wastes and ashes disposal sites. It was applied, in Charqueadas/São Jerônimo region, a methodology for detection of phreatic groundwater contamination degree in coal processing waste disposal sites. In a sumarized way, the study was conduced in the following steps: (a) characterization of potential polluting sources (coal wastes and ashes); (b) application of geophysical technique EM-34-3; (c) monitoring wells installation and sampling of groundwater; (d) data treatment; (e) final analysis, including a comparison with regional background values and present legislation. The results obtained had showed that phreatic groundwater of studied area has been affected, in different levels, by the coal refuses studied, depending on kind of refuse, lithological characteristics of the area and distance from polluting sources. It was confirmed the greatest polluting potential of coal wastes in relation to ashes, which is due to acidic pH, great Stot content and higher metals leaching and solubilization percentual determined in coal waste samples. The geophysical technique was very useful as an aditional and orientative technique for definiton of monitoring wells preferential depht, which was, in the studied case, until 7,5 meters. The groundwaters physical-chemical characterization showed that the wells affected by coal wastes had the highest metals content, mainly to Fe and Mn, as well as the greatest values of sulfate, conductivity, total dissolved solids and dry residue in comparison with background values and legislation. In addition, it was seen that the best parameters to detec the groundwater contamination were conductivity, total dissolved solids, dry residue, sulfate, Fe, Cd, Ni, Cr, Al and Ca.