Avaliação da contaminação proveniente da mineração de carvão nas águas subterrâneas na Bacia Hidrográfica do Rio Araranguá - SC

Abstract

A água subterrânea é uma reserva natural essencial de água doce no mundo. No entanto, o crescimento populacional e econômico, em vários países, vem causando a contaminação de muitos reservatórios, como aquíferos de importância mundial, alguns situados na Bacia do Paraná. Atualmente, o avanço dos recursos tecnológicos e a diminuição de água superficial potável de fácil acesso têm alavancado melhorias e suscitado o interesse pelo monitoramento ambiental de águas subterrâneas. Nesse contexto, o aquífero Rio Bonito da Bacia do Paraná, que ocorre também na Região Carbonífera do Estado de Santa Catarina (Brasil) e na Bacia Hidrográfica do Rio Araranguá, tem sido muito utilizado para o abastecimento de água, por diversos setores da sociedade, apresentando riscos de contaminação. A região carbonífera é conhecida pela mineração de carvão e pelos cuidados mínimos com o meio ambiente que levaram a grandes passivos ambientais, como pilhas de rejeitos e/ou estéril, bocas de mina, entres outros, que impactam o solo e os recursos hídricos. Neste estudo, dados químicos de nove poços de monitoramento no aquífero Rio Bonito e quatro poços no aquífero formado porleques aluviais foram tratados e interpretados a partir de diagramas binários de variação, modelamento hidrogeoquímico, interpretação de imagens remotas e correlações com a geologia e a mineração do local. A geologia local também foi analisada pelo estudo de lâminas petrográficas de amostra de calha de poço de monitoramento e de testemunhos de sondagem armazenados no Serviço Geológico do Brasil –CPRM. Isso resultou na identificação de quatro tiposde águas subterrâneas que circulam no aquífero de topo e na base da camada de carvão Barro Branco, sendo este de tipo fraturado, com diferentes características hidrogeoquímicas, devido a processos de interação água/rocha e à contaminação pelas minas de carvão. Os poços nos leques aluviais mostraram uma água com características bem distintas entre eles e as águas subterrâneas captadas no Rio Bonito. Os poços de monitoramento estão localizados perto das minas, sendo que o PMAPAR05, o PMLAAR02 (PMALAR02B) e o PMLAAR04 mostraram contaminação por sulfato de mineração de carvão. Os resultados indicam que os aquíferos Rio Bonito e Leques Aluviais, na região estudada, estão contaminados por mineração de carvão, com altos níveis, em áreas limitadas, e que não apresentam melhoras significativas ao longo do tempo. A qualidade da água subterrânea registrada no monitoramento ambiental, a grande quantidade de dados ao longo do 6tempo e a diversidade de parâmetrosanalisados demonstram a importância de estudos de monitoramento da água subterrânea para a gestão de seu uso e para a mitigação da contaminação, bem como para a prevenção de novas áreas com passivos ambientais de mineração de carvão.

Groundwater is an essential natural reserve of fresh water in the world. Nevertheless, population and economic growth in many countries has caused the contamination of many reservoirs and aquifers of global importance, some of which located in the Paraná Basin, Brazil. Nowadays, technological advances and the decrease of surface accessible drinkingwater have promoted improvements and the interest enviromentalgroundwater monitoring. In this context, the Rio Bonito Aquifer in the Paraná Basin, which extends to the Carboniferous Region in Santa Catarina state (Brazil) and to the Araranguá Hydrographic Basin, has been highly used as the water supply in several areas and presents risks of contaminationby coal mining. The carboniferous region is known for coal mining and lack of minimal enviromental care for the environment has led to large environmental liabilities such as piles of rejects and mine openings, that have impacted the soil and water resources. In this study, hydrochemical data from nine monitoring wells fromthe Rio Bonito Aquifer and four monitoring wells fromthe phreativ aquifer formed byalluvial fans were treated and interpreted based on binary variation diagrams, hydrogeochemical modeling, remote image interpretation and comparison with local geology and mining. The local geology was also analyzed studied through analysisinthin section of sandstone samples from monitored well and drill cores made available by the Brazilian Geological Survey -CPRM. The executed analysis resulted in the identification of four groundwater types circulating in the sandstones aquifer at the top and base ofBarro Branco coal layerwith different hydrogeochemical characteristics due to the processes of water/rock interaction and contamination by the coal mines. In addition, ithas been characterized that the sandstones at the base and top of the coal layer have no intergranular porosity and so have fractured aquifer behaviour.The wells in the alluvial fans aquifer presented water with very distinct characteristics among themselves and the groundwater from Rio BonitoAquifer. The monitoring wells are located near to the minesand onlyPMAPAR05, PMLAAR02 (PMALAR02B), and PMLAAR04 have sulfate contamination from coal mining.The results indicate that the Rio Bonito and alluvial aquifers in the studied region are contaminated by coal mining with high levels in restricted areas and did not show improvements over time. The groundwater quality recordedin environmental monitoring, the large amount of data collected over time and the diversity of the analyzed parameters show the importance in studying groundwater monitoring for water usage and management and 8mitigation of contamination, as well as the prevention of coal mining environmental liabilities in new areas.