UNlVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO … Fernando Spinelli Pinto.pdf · LUIZ FERNANDO SPINELLI...

UNlVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE AGRONOMIA

PROGRAMA DE POS-GRADUA~AO EM AGRONOMIA CURSO DE POS-GRADUA~AO EM CIENCIA DO SOLO

POTENCIAL DE ACIDIFlCA~Ao E DE NEUTRALIZA~O DOS MATERIAlS GEOLOGICOS PARA A COMPOSI~Ao DO SOLO CONSTRUIDO

EM AREAS DE MINERA~Ao DE CARvAo

Luiz Fernando Spinelli Pinto Ge610go (UFRGS)

Tese apresentada como urn dos requisitos a obten~ao do Grau de

Doutor em Ciencia do Solo

Porto Alegre (RS), Brasil Janeiro, 1997

LUIZ FERNANDO SPINELLI PINTO Geologo - UFRGS Mestre em Geologia - Univ. Hirosaki - Japao Mestre em Ciencia do Solo - UFRGS

TESE

Submetida como parte dos requisitos

para obten~ao do Grau de

DOUTOR EM CIENCIA DO SOLO

Programa de Pos-Gradua~ao em Agronomia

Faculdade de Agronomia

Universidade Federal do Rio Grande do SuI

Porto Alegre (RS), Brasil

Aprovado em: 30.01.1997 Pela Banca Examinadora

~/ ·-T~./ L~ . / 4£':<'-<--<-

. MBERTO/BOHNEN Orientador-CPG-Ciencia do Solo

/

~ .7;J~J ---EGON'-hAMT '

CPG-Ciencia do Solo

~(n=(;\ P'-lC&",L-0 ~l./C DEBORAH PINHEIRO DICK Instituto de Quimica/UFRGS

\\~~c~·~ ARTUR BASTOS NETO Instituto de Geociencias/UFRGS

Homologado em: 10.03.1997 Por

SERGIO

de Agronomla

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Nestor Kampf pela orienta9ao nos

primeiros dois anos do curso, e pela continuidade da

colabora9ao do exterior, e ao Professor Hurnberto Bohnen,

que mui to gentilmente acei tou e que mui to pacientemente

conduziu 0 restante da orienta9ao.

A comissao orientadora e as bancas de qualifica9ao

e de defesa da tese pela compreensao e pela valiosa

colabora9ao .

A COPELMI Minera9ao Ltda, ao ge610go Turelly e ao

engenheiro agronomo Alexandre Bugin pelo apoio nos

trabalhos de campo e pela disposi9ao no esclarecimento das

questoes de geologia e de recupera9ao das areas de

minera9ao de carvao.

Aos funcionarios do Laborat6rio de Analises de

Solos e ao funcionario Adao pela colabora9ao nos trabalhos

de laborat6rio.

A CAPES pela concessao da bolsa de estudos.

A minha familia pelo apoio nos momentos dificeis.

iii

POTENCIAL DE ACIDIFICA~Ao E DE NEUTRALIZA~Ao DOS MATERIAlS GEOLOGICOS PARA A COMPOSI~Ao DOS SOLOS CONSTRUIDOS

EM AREAS DE MINERA~Ao DE CARVAo 1/

Autor: Luiz Fernando Spinelli Pinto Orientadores: Prof. Nestor Kampf e

Prof. Humberto Bohnen

SINOPSE

Nesse estudo foram realizadas caracteriza90es quimicas, fisicas e mineralogicas dos materiais (solo, saprolito e rochas sedimentares) presentes ern urna coluna geologica da mina de carvao Recreio, Butia-RS, bern como testes estaticos, para determina9ao dos seus potenciais de acidifica9ao (PA) e de neutraliza9ao (PN), e testes cineticos ern colunas de lixivia9ao. Os materiais de cobertura apresentam urn incremento na quantidade de bases trocaveis e de esmectita ern profundidade na por9ao intemperizada e estratos ricos ern carbonato e esmecti ta na por9ao nao intemperizada. Os testes estaticos estimaram PN entre 15 e 30 kg CaC03 t-1 para os materiais ricos ern esmectita e carbonato e apontaram 0 carvao fosco da camada A como linico material acidificante na seqUencia de cobertura, corn PA de 71 e PN de 15 kg CaC03 t-1

• 0 carvao fosco apresentou durante o teste cinetico corn agua destilada duas fases contrastantes, urna alcalina (pH 8,0) e outra acida (pH 2,4 a 3,0), estimandose que tenha sido consurnido cerca de 80% do seu PA durante os 6200 rnrn de lixivia9ao acurnulada do teste, equivalente a 5 anos de chuva na regiao. Os testes cineticos corn efluentes acidos confirmaram urn baixo tamponamento do pH pelo solo e saprolito e mostraram a eficiencia dos materiais ricos ern carbonato e esmectita para manter 0 pH neutro. Urn balan90 das quantidades absolutas de acidez e de alcalinidade dos materiais apontou urn resultado favoravel a alcalinidade, sugerindo sua utiliza9ao para 0 controle da acidifica9ao na area.

1/ Tese de Doutorado ern Ciencia do Solo, Faculdade de Agronomia, Uni versidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. (186p.) - Janeiro, 1997.

iv

ACID AND NEUTRALIZATION POTENTIAL OF GEOLOGICAL MATERIALS FOR CONSTRUCTED SOILS IN COAL MINE AREAS l!

Author: Luiz Fernando Spinelli Pinto Advisors: Prof. Nestor Kampf and

Prof. Humberto Bohnen

SUMMARY

In this study chemical, physical and mineralogical characterizations of the materials (soil, saprolite and sedimentary rocks) found along a geological column in the Recreio coal mine (Butia-RS) were performed, as well as static tests, for determination of their acid potential (AP) and neutralization potential (NP) , and kinetic tests in leach columns. The geological column cover materials (above the mined coal seams) show an increase in depth in the sum of exchangeable bases and amount of smectite in the weathered portion and carbonate and smectite rich strata in the non weathered portion. The static tests estimated an NP between 15 e 30 kg CaC03 t-1 for the carbonate and smectite rich materials and indicated the low grade coal from layer A as the only acidifying material in the cover portion, with an AP of 71 and NP of 15 kg CaC03 t-1

• The low grade coal displayed two distinct phases during the kinetic test with distilled water, an alkaline one (pH around 8.0) and an acid one (pH 2.4 to 3.0), being estimated that about 80% of its AP has been consumed during the 6200 rom of accumulated leaching, about 5 years of rain in the Butia region. The kinetic tests with acid effluents confirmed a low pH buffering capacity for the low NP materials (soil and saprolite) and showed the efficiency of the carbonate and smectite rich materials in keeping a neutral pH during the test. A balance of the materials absolute acidity and alkalinity indicated a net alkalinity, suggesting their use for the control of acidification in the area.

1/ PhD Thesis in Soil Science, Agronomy Faculty, Federal University of Rio Grande do SuI, Porto Alegre. (186p.) -January 1997.

Pagina

1. INTRODUC;Ao 01

2. REVISAo BIBLIOGMFICA ........................... . 03

2.1 Carvao mineral no Brasil e no Rio Grande do Sui 04 2.2 Regiao carbonifera do Baixo Jacui ............ 06

2.2.1 Geologia............................... 06 2.2.2 Drenagem e relevo ...... ... ..... ........ 10 2.2.3 Clima, vegeta~ao e uso atual . ..... ..... 11 2.2.4 Solos .................................. 12

2.3 Mina de carvao Recreio ...................... 13 2.3.1 Condicionamento geologico ......... ..... 14 2.3.2 Lavra e Beneficiamento do carvao .. ..... 15 2.3.3 Recupera~ao e controle ambiental ....... 19

2.4 Recupera~ao de areas de minera~ao de carvao .. 21 2.4.1 Experiencia internacional .............. 21 2.4.2 Regiao carbonifera do baixo Jacui ...... 23

2.5 Sulfuriza~ao e Solos sulfatados acidos ....... 27 2.5.1 Conceitos e caracteristicas gerais ..... 27 2.5.2 Drenagem Acida de Minas e Solos

Construidos ............................ 28 2.6 Oxida~ao da pirita e acidifica~ao ............ 29

2.6.1 Mecanismos de oxida~ao da piri ta ....... 29 2.6.2 Transforma~6es decorrentes da

acidifica~ao ........................... 32 2.6.3 Fatores que influenciam na gera~ao de

acidez e na libera~ao de contaminantes. 34 2.6.4 Capacidade de neutraliza~ao dos

materiais .............................. 37 2.6.5 Predi~ao da gera~ao de acidez .......... 38

2.6.5.1 Testes estaticos ............... 39 2.6.5.2 Testes cineticos ............... 44 2.6.5.3 Modelagem matematica ........... 47

2.7 Justificativas e hipoteses de trabalho ....... 49

3. MATERIAL E METODOS ............................... 53

3.1 Caracteriza~ao geral dos materiais da coluna geologica .................................... 54

vi

Pagina

3.1.1 Sele9ao do perfil, descri9ao morfo16gica e preparo das amostras ................. 54

3.1.2 Analises fisicas e quimicas ............ 55 3.1.3 Analises minera16gicas ................. 57

3.2 Potencial de acidifica9ao e de neutraliza9ao dos materiais da col una geo16gica ............ 58

3.3 Testes de lixivia9ao ern colunas .............. 59 3.3.1 Preparo das colunas .................... 59 3.3.2 Condu9ao da lixivia9ao ................. 61 3.3.3 Analises quimicas dos efluentes ........ 64

3.4 Balan90s de massa dos processos de acidifica9ao e de neutraliza9ao .............. 65

4. RESULTADOS E DISCUssAo ........................... 66

4.1 Caracteriza9ao geral dos materiais da coluna geo16gica .................................... 66 4.1.1 Morfologia ............................. 66 4.1.2 Caracteristicas fisicas e quimicas ..... 72 4.1.3 Mineralogia ............................ 76 4.1.4 Discussao .............................. 77

4.2 Potencial de acidifica9ao e de neutraliza9ao dos materiais da col una geo16gica ............ 84 4.2.1 Adapta9ao do metodo do per6xido de

hidrogenio de O'SHAY et al. (1990) .. .... 85 4.2.2 Resultados e discussao ................. 87

4.3 Testes de lixivia9ao ern colunas .............. 103 4.3.1 Lixivia9ao corn agua destilada .......... 104 4.3.2 Lixivia9ao corn efluvio acido ........... 126

4.4 Balan90 de massa dos processos de acidifica9ao e de neutraliza9ao ........................... 132 4.4.1 Balan90 de massa da acidifica9ao e a

cinetica da sua produ9ao ............... 135 4.4.2 Balan90 de massa da neutraliza9ao ...... 141

4.5 Implica90es praticas na recupera9ao das areas de minera9ao de carvao e recomenda90es para estudos futuros .............................. 145

5. CONCLUSOES ....................................... 148

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ....................... 150

7. APENDICES ........................................ 156

vii

RELA<;Ao DE TABELAS

1. Identifica~ao, profundidade, cor e outras caracteristicas do material coletado na coluna

Pagina

geologica. ..................................... 69

2. Analises fisicas de alguns materiais presentes na coluna geologica. ........................... 72

3. Analises quimicas dos materiais presentes na coluna geologica. .............................. 73

4. Leitura de pH e condutividade apos 1 e 48 horas. 75

5. Mineralogia de solo, saprolito e rochas presentes na coluna geologica. ........................... 76

6. Estimativas de potencial de acidifica~ao (PA) e potencial de neutraliza~ao (PN) de solo, saprolito e rochas presentes na coluna geologica. 88

7. Valores de potencial de acidifica~ao (PA) das amostras descontado 0 branco e do pH da solu~ao no final da oxida~ao com H202 • ••••••••••••••••• 91

8. Caracteristicas fisicas das amostras nas colunas do teste de lixivia~ao ......................... 105

9. Estimativas do potencial de neutraliza~ao (PN) gasto pelas amostras para neutralizar a acidez produzida (carvao) e adicionada (demais amostras). 141

10. Balan~o dos potenciais absolutos de acidifica~ao (PA) e de neutraliza~ao (PN) dos principais materiais portadores dessas caracteristicas na coluna geologica........ ........ ............ ... 144

viii

RELA(Ao DE FIGURAS

Pagina

1. Localiza~ao das principais jazidas de carvao no RS (extraido de Bortoluzzi et al., 1982). ... ... 05

2. Mapa geologico da regiao carbonifera do baixo Jacui (adaptado de BRASIL-DNPM, 1989) e localiza~ao das minas Recreio e Butia-Leste. ... 09

3. Sistema de lavra e de recomposi~ao topografica da area minerada na mina Recreio. .... ...... .... 17

4. Sistema de beneficiamento do carvao na mina Recreio. 18

5. Compara~ao das constantes das velocidades de rea~ao de oxida~ao da piri ta em fun<;ao do pH (Nordstrom, 1982a). ............................ 30

6. Diagrama pe-pH para 0 sistema Fe-S-K-O-H a 25°C (extraido de Bigham et al., 1996).. ............ 34

7. Detalhe de constru~ao das colunas de lixivia~ao. 60

8. Colunas de lixivia~ao apoiadas em bancada e frascos para coleta do efluente, com 3 repeti~oes para cada tipo de material. .. ....... 62

9. Vista do perfil Barranco da Riocell onde foram coletadas as amostras. .......... ....... .... .... 67

10. Coluna geologica simplificada do perfil Barranco da Riocell. .................................... 68

11. Rela~ao entre 0 potencial de neutraliza~ao (PN) estimado e a soma de bases trocaveis. .......... 99

12. Rela~ao entre 0 pH do solo e a quantidade de base ou de acido adicionado (fonte: MCBRIDE, 1994)... 100

13. Evolu~ao do pH nos efluentes do saprolito (b) e argilito amarelo (c).

solo (a) ,

14. Evolu~ao da condutividade eletrica (CE) nos efluentes do solo (a), saprolito (b) e argilito

111

ama reI 0 ( c). ................................... 112

15. Evolu~ao da composi~ao quimica nos efluentes do solo (a), saprolito (b) e argilito amarelo (c).. 113

ix

16. Evoluyao do pH nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da

Pagina

camada S ( c). .................................. 115

17. Evoluyao da condutividade eletrica (CE) nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c). .. ... .... 116

18. Evoluyao da composiyao quimica nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c). . ................. ..... 117

19. Evoluyao do pH (a) e da condutividade eletrica (CE) (b) nos efluentes do carvao fosco da camada A. 120

20. Evoluyao da composiyao quimica nos efluentes do carvao fosco da camada A, coluna 23 (a) e coluna 24 (b). ....••••••••...•••.•...••...••••.•••.•.• 123

21. Evoluyao da liberayao de metais nos efluentes do carvao fosco da camada A, coluna 23 (a) e coluna 24 (b). 125

22. Evoluyao do pH nos efluentes das colunas que receberam efluvio acido. (a) solo, saproli to e argilito amarelo, (b) siltito da camada A, siltito espesso e siltito da camada S. ......... 127

23. Evoluyao da composiyao quimica nos efluentes do solo (a), saprolito (b) e argilito amarelo (c) nas colunas que receberam efluvio acido. ........ 129

24. Evoluyao da composiyao quimica nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c) nas colunas que receberam efluvio acido. .................................. 130

25. Relayao entre a conduti vidade eletrica e a concentrayao de sulfato nos efluentes do carvao fosco da camada A. .............................. 133

26. Quantidade de enxofre liberado em gramas por cada coluna do carvao fosco da camada A ao longo da lixiviayao . ..................................... 135

27. Percentual de enxofre liberado em relayao ao S piri tico total presente em cada coluna do carvao fosco da camada A ao longo da lixiviayao. ....... 137

28. Variayao da taxa de libera9ao de enxofre ao longo da lixiviayao no carvao fosco da camada A, expressa em termos da durayao proj etada do processo em quantidade de lixiviayao acumulada. 140

x

RELA~Ao DE EQUA~6ES

Pagina

29 pirita acido sulfurico

(2) FeS2 + 7/2H20 + 15/402 + 2CaC03 ~ Fe (OH) 3 + 2S0/- + 2Ca2+ + 2C02 37

(3) FeS2 + 7/2H=0 + 15/40: + 4CaC03 ~ Fe(OHh + 2S0/- + 4Ca=+ + 4HC03- 37

(4) FeS2 + 15/2HzO + 15/402 + KA1Si 30 e (feldspato K) 38 ~ Fe (OH) 3 + 2S0/- + K+ + A1 3+ + 3H 4Si0 40

(5) FeS2 + 15/2H20 + 15/402 + 4KA1Si 30 g (feldspato K)

~ Fe (OH) 3 + 2S0/- + 4K+ + 4Al (OH) 3 + 12H4Si04°

(6) SO/- + 2H+ + 2CH2 0 ~ H2S + 2H2 0 + 2C02 mat.org.

( 8)

(9) Alcalinidade = - [W] + [Oli] + [HC03-] +2 [C032-]

(10)

+ [NH3 ] + [HS-] + 2 [S2-]

+ [HSi03-] + 2 [Si032-] + [B (OH) 4-]

- [H3P04 ] + [HPO/-] + 2 [P043-]

xi

38

38

38

40

95

122

1. INTRODUc;AO

A recomposi<;ao ambiental das areas mineradas deve

fazer parte do projeto de minera<;ao desde a implanta<;ao, em

acordo com a resolu<;ao do CONAMA 001/86, que instituiu a

exigencia de EIA/RIMA para 0 licenciamento de novos

empreendimentos. No processo de recupera<;ao de areas de

minera<;ao de carvao a ceu aberto sao utilizados 0 solo e as

li tologias sobrej acentes as camadas de carvao ("esteril")

para a recomposi<;ao topografica da paisagem, devendo ser

proporcionadas ao solo assim construido condi<;oes para 0

desenvolvimento da vegeta<;ao.

A presen<;a ou a contamina<;ao por piri ta (FeS2),

oriunda do carvao e litologias associadas, nos materiais

dos solos construidos, entretanto, desencadeia rea<;oes de

acidifica<;ao provenientes da sua oxida<;ao, seriamente

inibindo a revegeta<;ao das areas reconstruidas. Os altos

niveis de acidez produzidos (pH<3,5) causam deficiencia de

nutrientes para as plantas e concentra<;oes t6xicas de

metais. Isso, somado a limita<;oes fisicas, como baixas

taxas de infiltra<;ao de agua e presen<;a de camadas

impermeaveis, pode conduzir ao insucesso na recupera<;ao das

areas mineradas, gerando polui<;ao da agua e do solo, seria

2

erosao superficial e assoreamento dos cursos de agua,

resultante da carga de sedimentos.

Por outro lado, na coluna geologica das areas de

minera<;ao de carvao podem existir, abaixo da zona

intemperizada, estratos ricos em carbonatos e esmecti ta,

potencialmente capazes de neutralizar a acidez gerada pela

pirita. A corre<;ao posterior dos disturbios, por ser

dificil e onerosa, indica a medida de sele<;ao pre-minera<;ao

dos materiais mais adequados para a composi<;ao dos solos

construidos como uma possibilidade a ser explorada para

minimizar ou neutralizar a acidifica<;ao nas areas

recuperadas.

Nesse contexto, 0 presente estudo objetiva estudar

os materiais presentes em uma coluna geologica da mina de

carvao Recreio, Butia-RS, que podem ser utilizados na

recomposi<;ao dos perfis de solo, identificando qual a a<;ao

de cada tipo de material dentro do sistema acido-sulfatado.

Com isso, se espera fornecer subsidios para 0 planejamento

da disposi<;ao mais adequada dos materiais, buscando

garantir a sustentabilidade a longo prazo das areas

recuperadas apos a minera<;ao do carvao.

2. REVISAO BIBLIOGRAFlCA

Urn simposio internacional realizado em Wageningen

(Holanda) em 1972 chamou a aten~ao dos cientistas do solo

para a existencia e para a natureza de solos sulfatados

acidos desenvolvidos sobre sedimentos recentes costeiros

localizados proximos ao mar (KITTRICK et al., 1982). Ja em

1979, em urn simposio da Sociedade Americana de Ciencia do

Solo (Soil Science Society of America, SSSA) sobre 0 assunto,

realizado no Colorado (EUA) , foi enfatizado que 0 intemperismo

acido sulfatado nao esta confinado aos solos costeiros,

desenvolvendo-se tambem sobre sedimentos e rochas portadoras

de sulfeto mais antigas, expostas pela minera~ao de carvao,

linhito ou de metais ou por outras atividades como constru~ao

de estradas e outras obras (KITTRICK et al., 1982).

Dessa epoca ate os dias de hoje a preocupa~ao e 0

interesse pelo assunto tem crescido muito devido aos impactos

ambientais, tanto por parte dos cientistas do solo como pelos

setores ligados a minera~ao, sendo a forma~ao de drenagem

acida em minas e de contaminantes associados a ela

considerada como 0 maior problema ambiental enfrentado pela

industria mineradora dos Estados Unidos da America [ESTADOS

UNIDOS-(EUA-EPA), 1994]. A importancia do assunto levou a

4

realizac;ao de algumas conferencias internacionais especificas

sobre 0 assunto, como por exemplo a Conferencia Internacional

de Recuperac;:ao de Areas e Drenagem de Minas (International

Land Reclamation and Mine Drainage Conference) e Terceira

Conferencia Internacional sobre Reduc;:ao da Drenagem Acida,

(Third International Conference on the Abatement of Acid

Drainage), realizadas em Pittsburgh (EUA) em 1994.

A liberac;:ao da acidez potencial contida nos

sulfetos pode conduzir a valores de pH extremamente baixos

que, a1em de provo car condic;:oes desfavoraveis para as

plantas, geram tambem uma serie de processos pedogeneticos

operantes em um sistema inerentemente complexo em func;:ao da

mineralogia e de outros fatores, variaveis de lugar para

lugar (MORIN e HUTT, 1994; EUA-EPA, 1994) Portanto, 0

caminho do sucesso na recuperac;:ao de areas de minerac;:ao de

carvao no estado do Rio Grande do SuI passa por um melhor

entendimento desse processo em acordo com as variaveis

locais.

2.1 Carvao mineral no Brasil e no Rio Grande do SuI

o carvao mineral constitui 2/3 dos recursos

energeticos nao renovaveis do Brasil, sendo suas reservas

20 vezes maiores do que as de petr6leo e 75 vezes do que as

de gas natural (SANCHEZ e FORMOSO, 1990). As reservas de

carvao mineral do Rio Grande do SuI sao as maiores do

Brasil, somando 28 bilhoes de toneladas (86,5% do total)

contra 4,3 bilhoes de toneladas de Santa Catarina (13,2% do

total), restando 86, 7 milhoes de toneladas no Parana e 1

milhao de toneladas em Sao Paulo (SANCHEZ e FORMOSO, 1990).

No Rio Grande do Sul as jazidas de carvao

encontram-se ao longo dos bordos sudoeste, norte e nordeste

do escudo sul-rio-grandense, separadas geograficamente

entre si (Figura 1). A maior j azida e a de Candiota, que

possui aproximadamente 60% do total das reservas do estado

(BRASIL- IBGE, 1986). As camadas de carvao fazem parte da

Formac;ao Rio Bonito, Grupo Gua ta, Supergrupo Tubarao, do

Permiano Superior (BRASIL-IBGE, 1986; BRASIL-DNPM, 1989).

v

v

Cruz Alta o

v

v

v

v Passo Fundo o

v

CulndoSul o

JAZIDAS

1 - Candiota 2 - Hulha Negra 3 -SiloSepe 4 -Irui 5 - Leila-BuM 6 - Arrolo dos Ratos 7 - Charqueadas 8 - Santa Rita 9 - Gravatai-Morungava

10 - Chico-Lorna 11 - Santa T ereslnha

CONVEN90ES

o Planicie Costeia

[2] Planalto

D Oepressao Central

[:::::;] Escudo Sul-RicK3randense

FIGURA 1. Localizac;ao das principais jazidas de carvao no RS (extraido de Bortoluzzi et al., 1982)

6

Na epoca da deposic;ao da Formac;ao Rio Bonito, as

superficies irregulares do embasamento e/ou Grupo Itarare

formaram varios ambientes deposicionais, originando

variac;oes na litologia e espessura da formac;ao e ate mesmo

sua ausencia nos paleoaltos. Em func;ao disso, do oeste para

leste do estado, observa-se uma gradac;ao nos pacotes

portadores das camadas de carvao, de rochas siltico

arenosas (Candiota) para peliticas (siltico-argilosas) (Leao

Butia), representando diferentes condic;oes paleoambientais:

no oeste, urn ambiente de plataforma aberta, transicional de

depositos fluviais e lagunares, com desenvolvimento de

barreiras costeiras e pantanos com turfeiras (WILDNER,

1983); nas bacias do leste, em decorrencia do maior

confinamento devido ao paleorelevo, jazidas subaquaticas

com caracteristicas telmaticas (COPELMI, 1988).

2.2 Regiao carbonifera do Baixo Jacui

2.2.1 Geologia

As unidades estratigraficas presentes na regiao

carbonifera do Baixo Jacui sao as formac;6es do pre

cambriano (rochas graniticas da suite intrusiva Arroio dos

Ladroes e grani to-gnaissicas do Complexo Canguc;u), Grupo

Itarare, Grupo Guata (Formac;ao Rio Bonito e Formac;ao

Palermo), Grupo Passa Dois (Formac;ao Irati, Formac;ao

Estrada Nova e Formac;ao Rio do Rasto), Grupo Sao Bento

(Formac;ao Rosario do SuI, Formac;ao Santa Maria e Formac;ao

7

Serra Geral) e sedimentos aluvionares recentes (BRASIL

IBGE, 1986; BRASIL-DNPM, 1989; Figura 2) .

As forma~6es graniticas afloram ao suI, sendo

registradas em sondagens a profundidades variaveis (Figura

2, se~ao geologica). 0 Grupo Itarare, encontrado em

subsuperficie nas areas de minera~ao, caracteriza-se por

arenitos, varvitos e conglomerados feldspaticos,

representando urna sedimenta~ao glacial e peri-glacial que

preencheu antigas fossas tect6nicas presentes na Bacia do

Parana. No grupo Guata, e encontrada alem da Forma~ao Rio

Bonito, portadora das camadas de carvao, descrita adiante,

a Forma~ao Palermo, representada por sil ti tos argilosos,

deposi tados em urn ambiente marinho de agua rasa, que se

sucedeu ao ambiente fluvio-deltaico da Forma~ao Rio Bonito,

mantendo com essa contatos gradacionais. Sobre 0 Grupo Guata

sao encontradas as seqtiencias do Grupo Passa Dois, aflorantes

em urna faixa estrei ta (Figura 2), Forma~ao Irati (folhelhos

pirobeturninosos e argili tos, com lentes de marga), Forma~ao

Estrada Nova (argili tos, folhelhos e sil ti tos, com lentes

arenosas calci feras) e Forma~ao Rio do Rasto (al ternancia

de areni tos finos, sil ti tos e argili tos), que representam

urna grada~ao de urn ambiente marinho de agua rasa para

planicie de mare e para fluvial. Na por~ao norte da area

ocorrem as rochas da Forma~ao Rosario do SuI, composta por

arenitos medios a finos e lentes de conglomerado

intraformacional, e

sil ticos e sil ti tos

Forma~ao Santa Maria, argilitos

arenosos, deposi tados em urn ambiente

8

fluvial. Por toda a sequencia podem ser encontrados corpos

intrusivos de diabasio (diques e sills) pertencentes a

Formayao Serra Geral. Os depositos aluvionares recentes sao

representados por areias, cascalhos e sedimentos sil tico

argilosos. (BRASIL-IBGE, 1986; BRASIL-DNPM, 1989)

Na area carbonifera Leao-Butia, a Falha Leao

secciona a bacia em duas poryoes (Figura 2), poryao Butia,

com carvao a pouca profundidade (ceu-aberto e subsolo), e

Leao, a maiores profundidades (lavra de subsolo). Processos

tect6nico-sedimentares e subsidencia diferencial criaram

variayoes bruscas a curt as distancias (seyao geologica -

Figura 2), distinguindo-se sete blocos na poryao Butia:

Butia-Leste, R-03-Charrua, Riocell, Coreia do Sul, Coreia

do Norte, Central e Norte BR290 (COPELMI, 1988).

A facies superior da Formayao Rio Bonito apresenta

duas sequencias distintas, uma superior (pelitica),

composta por pelitos finos e camadas de carvao, e uma

basal, constituida por clasticos grosseiros e pelitos

interdigitados. A sequencia superior apresenta alem de

siltitos, lamitos, folhelhos, argilitos e camadas de

carvao, diamictitos (paraconglomerados) do tipo "pedra

areia" , que ocorre na transiyao da sequencia basal para

pelitica ou como esteril intermediario, e margas calcarias,

na forma de lentes tanto no pacote carbonoso como na

sequencia de cobertura (pelitos e raros arenitos que

capeiam as camadas de carvao) .

A 52·00' 29'50'1 ""} ~<'''\.<S1la ~--S..oc:::::::::

30·

300 200

100 ~

o TRnI

o

~ ~

o '- -'-1u 20

i @

30·00'

30km

LEGENDA

12!] Depositos aluvionares

~{ . j~ E] §!J

!j{ ii 1[~~{ • 8, "" I!!]

t ~j{. C/J 0_

•

COIpos de diabasio

Fonnas:ao Santa Maria

Fonnas:ao Rosario do SuI

Fonnas:ao Rio do Rasto

Fonnas:ao Estrada Nova e Fonnas:ao Irati

Fonnas:ao Palenno

Fonnas:ao Rio Bonito

Grupo Itarare indiviso

Rodtas graniticas e granito-gnaissicas do Pre-Cambriano (indiviso)

ri/j Mina Recreio

fIlA Mina Butia-Leste

Figura 2. Mapa geologico da reglao carbonifera do baixo Jacui (adaptado de BRASIL-DNPM, 1989) e localiza9ao das minas Recreio e Butia-Leste.

10

10

2.2.2 Drenagem e relevo

o relevo da area po de ser separado em quatro

compartimentos, relacionados com a geologia. Nas areas das

forma90es pre-cambrianas encontra-se relevos fortemente

ondulados e ondulados, nos locais de ocorrencia das

forma90es sedimentares gondwanicas 0 relevo e suavemente

ondulado a ondulado, ao pas so que nas areas dos depositos

aluvionares recentes 0 relevo e plano (Figura 2) .

A area possui a sua rede de drenagem principal com

as cabeceiras nas areas mais elevadas das forma90es pre

cambrianas, ao suI, dirigindo-se em dire9ao ao rio Jacui,

ao norte, passando pelas areas das forma90es sedimentares

gondwanicas. A combina9ao de relevo e de material geologico

forma: ao suI, areas com densidade de drenagem grosseira,

em terrenos fortemente ondulados; na por9ao mediana, areas

com densidade de drenagem media, sobre os terrenos

ondulados das rochas granitico-gnaissicas e do Grupo Guata;

e ao norte, areas com densidade de drenagem fina, sobre as

rochas do Grupo Passa Dois e Forma90es Rosario do SuI e

Santa Maria, de relevo suavemente ondulado. Disso resulta

areas bem drenadas nos terrenos das forma90es pre

cambrianas, areas moderadamente a imperfeitamente drenadas

na regiao das forma90es sedimentares gondwanicas, em fun9ao

do material geologico predominantemente peli tico, e areas

mal drenadas nas planicies aluviais.

2.2.3 Clima, vegeta9ac e usc atual

o clima da regiao e do tipo

(subtropical limido com isoterma anual > 18°C)

11

Cfa2 de K6ppen

(BRASIL, 1973).

A temperatura media anual e entre 18°C e 19°C, sendo no mes

de janeiro entre 24°C e 25°C e em julho em torno de 13°C. A

media das maximas no mes mais quente e de 31°C e das minimas

no mes mais frio e entre 8°C e 9°C (BRASIL-IBGE, 1986).

A pluviometria total media anual e em torno de

1300mm, sendo os meses mais chuvosos junho, agosto e

setembro e os menos chuvosos abril, maio e novembro. A

rela<;ao entre a precipi ta<;ao e a evapotranspira<;ao

potencial mostra urn excedente hidrico medio anual entre 200

e 300mm entre junho e outubro e deficiencia hidrica de

100mm entre dezembro e fevereiro (BRASIL-IBGE, 1986) ;

portanto, em media, a reposi<;ao da urnidade do solo e feita

de mar<;o a maio e em novembro ha retirada de urnidade sem

haver deficiencia. Na classifica<;ao dos climas regionais de

BRASIL-IBGE (1986) 0 clima da regiao esta classificado como

Umido a Sublimido com grau de urnidade media.

A vegeta<;ao original da regiao era representada

pela savana (campos) e, ao longo das margens dos rios e

arroios, pela floresta estacional decidual, substituidas na

sua maior parte por culturas ciclicas e por eucalipto. As

areas planas das planicies aluviais sao largamente

utilizadas para lavouras de arroz irrigado em rota<;ao com

pastagem para pecuaria extensiva (BRASIL-IBGE, 1986).

12

2.2.4 Solos

o levantamento explorat6rio de solos (escala

1:1.000.000) realizado por BRASIL-IBGE (1986), indica para

a regiao a ocorrencia de solos Podz61ico Vermelho-Escuro,

associado ou nao a Podz61ico Vermelho-Amarelo, Podz61ico

Vermelho-Escuro latoss61ico, Solos Lit61icos associados com

Cambissolo, Podz61ico Vermelho-Amarelo e Afloramentos de

Rocha, Podz61ico Bruno-Avermelhado planoss61ico associado a

Planossolo e Podz61ico Vermelho-Amarelo plintico, e

Planossolo associado a Glei Pouco Hlimico.

SCHNEIDER et ale (1996), em levantamento de

reconhecimento de alta intensidade (escala 1:100.000) da regiao

carbonifera do Baixo Jacui, reconheceram as seguintes unidades:

(a) Sobre as forma~6es do pre-cambriano (rochas graniticas e

granitico-gnaissicas): Podz61ico Vermelho-Escuro latoss61ico

alico, Associa~ao de Solo Lit61ico alico epidistr6fico

e Afloramentos de Rocha, e Associa~oes de Solo

Li t61ico e Cambissolo alico epidistr6fico e de

Podz61ico Vermelho-Escuro latoss61ico alico;

(b) Sobre as areas de rochas do Grupo Guata: Podz61ico

Vermelho-Escuro latoss61ico alico, Podz61ico Vermelho

Escuro eutr6fico e distr6fico e Plintossolo distr6fico

epialico, e Associa~oes entre Podz6lico Vermelho

Escuro latoss61ico alico, Plintossolo distr6fico

epialico, Planossolo distr6fico e alico epidistr6fico,

Glei Pouco Hlimico eutr6fico, Glei Hlimico alico e

Planossolo distr6fico e alico epidistr6fico.

13

(c) Sobre as areas de rochas do Grupo Passa Dois:

Podz6lico Bruno-Acinzentado planoss6lico eutr6fico

epidistr6fico, Podz6lico Vermelho-Escuro latoss6lico

alico, Podz6lico Vermelho-Escuro eutr6fico e distr6fico

e Plintossolo distr6fico epialico, e Associac;6es entre

Podz6lico Vermelho-Escuro latoss6lico alico, Plintossolo

distr6fico epialico, Planosso10 distr6fico e alico

epidistr6fico, Glei Pouco Hlimico eutr6fico e Glei

Hlimico alico.

(d) Em areas influenciadas pela presenc;a de diabasio:

Podz61ico Vermelho-Escuro transicional para Terra Roxa

Estruturada eutr6fica e Lit6lico eutr6fico.

(e) Ao longo do rio Jacui e Arroio dos Ratos: Solos

Aluviais eutr6ficos e distr6ficos associados com Glei

Pouco Hlimico e Glei Hlimico.

2.3 ~na de carvao Recreio

A mina Recreio e muito antiga, tendo side explorada

ja na decada de 30 com lavra subterranea e a ceu aberto.

Ap6s diversas paralisac;6es foi reaberta em 1977, somente

com lavra a ceu aberto (BUGIN, 1994). A area da mina

corresponde a aproximadamente 2600 ha, sendo, desse total,

aproximadamente 1500 ha passiveis de minerac;ao. Desses, ate

1995, 500 a 600 ha ja tinham sido minerados (BUGIN,

comunicac;ao pessoal) .

14

2.3.1 Condicionamento geologico

A area da mina Recreio encontra-se entre as falhas

do Leao e Vigia-Roque (Figura 2). Essa area e formada por

varios blocos geo16gicos, denominados Charrua, Riocell e

Coreia (Sul, Central e Norte), correspondentes a sub-bacias

que se instalaram sobre a paleotopografia irregular do

embasamento cristalino, onde ambientes pantanosos, de

carater lacustre ou lagunar, se desenvol veram (COPELMI,

1988).

A por~ao da Forma~ao Rio Bonito que ocorre na area

pertence a seqUencia de topo, representada por uma

sedimenta~ao fundamentalmente peli tica, a exce~ao da sua

por~ao basal, onde ocorrem clasticos grosseiros. Em fun~ao

da lavra, individualizam-se duas seqUencias: de cobertura e

pacote carbonoso (COPELMI, 1988).

A seqUencia de cobertura e formada por siltitos,

argilitos, lamitos e raros arenitos, escarificaveis sem a

necessidade de utiliza~ao de explosivos. 0 pacote carbonoso

apresenta duas camadas ou conjunto de lei tos de carvao

principais, a camada superior (camada S) e a camada media

(camada M), separadas por uma camada esteril intermediaria.

A camada superior e a mais regular e apresenta como

caracteristica marcante a presen~a de urn nivel centimetrico

de tonstein (argila montmorilonitica) e de grandes n6dulos

e concre~oes de piri tao No esteril intermediario ocorrem

pedra areia e siltitos interdigitados e, localmente, niveis

de carvao. A camada media e mais irregular, apresentando

15

uma menor quantidade de nodulos e concre~6es de pirita. Na

sequencia de cobertura e normalmente encontrado urn nivel de

carvao, denominado de camada A, de qualidade mui to baixa,

nao aproveitado na maioria dos casos (COPELMI, 1988).

A camada de cobertura (solo, argilito amarelo, siltito

e camada A) e mais espessa nos blocos Riocell e Coreias,

atingindo em torno de 30 metros, tornando-se mais delgada

no bloco Charrua, ao redor de 10 metros, coincidindo com

areas baixas, onde tanto 0 solo como 0 argilito amarelo sao

pouco espessos (BUGIN, comunica~ao pessoal) .

2.3.2 Lavra e Beneficiamento do carvao

A lavra e feita a ceu aberto atraves do sistema de

descobertura em tiras (stripping mine), que consiste na

extra~ao na forma de cortes com largura media de 80 metros

e comprimentos variaveis de 220 a 1500 m (BUGIN et al.,

1989). Ate recentemente, a descobertura era realizada pelos

metodos Scraper Haulback e Shovel Truck, con forme 0 local e

o tipo do material de cobertura. 0 metodo Scraper Haulback

consiste na remo~ao dos materiais de cobertura e no

preenchimento do corte anteriormente minerado com

motoscrapers e tratores de esteira. 0 metodo Shovel Truck,

que utiliza escavadeiras shovel e caminh6es, era utilizado

no caso de cobertura aluvionar. A partir de 1995 passou-se

a utilizar somente escavadeiras e caminhao, 0 que permite a

retirada de camadas com pequena espessura (ate 50 cm),

16

possibili tando uma melhor sele<;:ao e menor grau de mistura

dos materiais (BUGIN, comunica<;:ao pessoal) .

A movimenta<;:ao de material para se chegar as camadas

econ6micas de carvao e de aproximadamente 1,0 milhao de m3

mes- 1, com uma area lavrada aproximada de 2, 5 ha mes- 1

(Bugin, comunica<;:ao pessoal), sendo economicamente viavel 0

aproveitamento de camadas de carvao ate 50 m de profundidade.

Na area da mina Recreio, em media, e extraido carvao entre 10

e 50 metros de profundidade. Tanto 0 carvao como 0 material

esteril sao afrouxados por tratores com escarificadores,

retirados por

(Figura 3), 0

escavadeiras e transportados

carvao para a unidade de

por caminhoes

beneficiamento

existente na mina, 0 esteril para a recomposi<;:ao ambiental.

o carvao lavrado e levado para 0 beneficiamento,

que consiste na britagem, atraves de britadores primarios e

secundarios, e na lavagem p~r meio de j igues e ciclones

(Figura 4). A

carbonosa da

lavagem, visando

fra<;:ao mineral,

a separa<;:ao da fra<;:ao

utiliza a diferen<;:a de

densidade entre essas fra<;:oes, resul tando

em materia carbonosa, em

no

urn

carvao

carvao beneficiado, rico

intermediario, que apresenta um pouco de mistura, e no

rejeito, constituido predominantemente por materia mineral.

No processo de lavagem e utilizada uma quantidade

significativa de agua, resultando um efluente com alta

concentra<;:ao em s61idos, contendo diversos minerais incluindo

a pirita, que vai para uma lagoa de estabiliza<;:ao (ao fundo

na Figura 4) .

5

I

If

Figura 3. Sistema de lavra e de recomposl~ao topografica da area minerada na mina Recreio. 1- descobertura do solo e das argilasi 2- descobertura da por~ao nao intemperizada; 3- retirada das camadas de carvaoi 4- material geologico nao intemperizado da cobertura, recolocadoi 5- coloca~ao do material argiloso intemperizado.

-3

I-' -.J

,....

Figura 4. Sistema de beneficiamento do carvao na mina Recreio. Britadores primario e secundario, lavador e, ao fundo, lagoa de estabiliza~ao.

I-' OJ

19

2.3.3 Recuperacao e Controle Ambiental

A recomposi<;ao ambiental e realizada concomi tante

com a lavra, de maneira sequencial, de modo a ter-se sempre

urn corte em lavra, urn sendo recuperado topograficamente e

urn terceiro recebendo a reabilita<;ao propriamente dita

(Figura 3). Segundo dados de BUGIN (1994), ate 1994, cerca

de 270 ha da area minerada na mina Recreio ja tinham sido

recuperados e revegetados.

o material retirado sequencialmente para a abertura

da cava em lavra e depositado no corte ja minerado, fazendo

a recomposi<;ao topografica. 0 solo "vegetal" (solo natural)

e espalhado sobre 0 corte minerado recomposto, recebendo em

seguida praticas de conserva<;ao do solo (terraceamento,

constru<;ao de barreiras e canais de drenagem), preparo do

solo (subsolagem e ara<;ao), corre<;ao de fertilidade (calagem

e aduba<;ao) e plantio de gramineas (de porte rasteiro e de

porte alto) e de arvores (eucalipto, pinus e acacia negra)

(BUGIN et al., 1989).

o perfil construido dessa forma, normalmente

apresenta na sequencia,

comunica<;ao pessoal) :

de cima para baixo (BUGIN,

(a) 0,5 a 1,0 m de solo "vegetal" (horizonte A e B do solo

natural) i

(b) 1,0 a 3,0 m de "argila" (horizonte C + sapr61ito)i

(c) argilito amareloi

(d) material geo16gico da cobertura do argili to amarelo

ate a camada S, misturadoi

20

(e) esteril interrnediario (siltito/pedra areia), presente

entre a carnada Sea carnada M.

Obs.: 0 carvao da carnada A norrnalrnente nao e utilizado,

sendo disposto no perfil de solos construidos, juntarnente

corn 0 rejeito do lavador, rico ern pirita, abaixo do nivel

do argilito arnarelo.

Alern das praticas de recornposi~ao topografica,

cobertura final corn 0 solo

conserva~ao e de corre~ao de

reabili ta~ao arnbiental da area

"vegetal" e praticas de

fertilidade do solo, a

envolve 0 tratarnento dos

efluentes tipicos da rninera~ao de carvao (BUGIN, 1994).

Estes podern ser encontrados nas cavas abertas, resultantes

da acurnula~ao direta das aguas pluviais e das aguas de

percola~ao, nos efluentes do beneficiarnento enos efluentes

resultantes da percola~ao de agua pelas pilhas de rninerio

de carvao e de rejeitos, estocados durante 0 processo de

beneficiarnento (BUGIN, 1994). It realizada a drenagern das

cavas e das areas contendo pilhas de rej ei to e rninerio

estocados, cuj 0 tempo de residEmcia da agua devera ser 0

rnenor possivel, dirigindo todos esses efluentes para a

lagoa de decanta~ao do lavador (Figura 4). Na lagoa de

decanta~ao as aguas recebern tratarnento (decanta9ao dos

s61idos e clarifica9ao), sendo essa reutilizada, atraves de

circuito fechado, no processo de lavagern do carvao (BUGIN,

cornunica9ao pessoal) .

21

2.4 Recuperacao de areas de mineracao de carvao

A recupera~ao das areas mineradas requer a remo~ao

das limita~6es fisicas e quimicas presentes nos solos

construidos de modo a permitir 0 estabelecimento, 0

crescimento e a manuten~ao da vegeta~ao. Entre as tecnicas

utilizadas estao a calagem e fertiliza~ao, cobertura

superficial com 0 solo natural, mistura do rejeito com

solo, aplica~ao de dejetos ricos em materia organica e uso

de especies de plantas adaptadas (HALVORSON et al., 1986;

ROBERTS et al., 1988; PITCHEL et al., 1994).

2.4.1 Experiencia internacional

As praticas agronomicas usuais normalmente encontram

problemas devido a natureza do material, em geral muito

mais instavel e reativo do que em solos comuns. Sao apontadas

por BARNHISEL et ale (1982) dificuldades na estimativa da

quantidade de calcaria para calagem, na qual

incluir a acidez potencial devida aos sulfetos

se deve

alem de

outras fontes. Ocorrem freqlientemente deficiencia de f6sforo

e ni trogenio e ocasionalmente de potassio (POWELL et al.,

1980; ROBERTS et al., 1988). Ni veis t6xicos de Cu, Ni, Zn,

Al, Mn ou Fe sao possiveis (MASSEY & BARNHISEL, 1972) e

deficiencias de Mn, Mo e B podem ocorrer (BARNHISEL et al.,

1982). Observa-se tambem 0 impedimento ao desenvolvimento

das raizes devido a presen~a de camada mui to acida logo

abaixo da camada corrigida (DANCER & JANSEN, 1987)e baixos

22

niveis de potassio depois de aduba~ao, atribuidos a

forma~ao do mineral jarosita (BARNHISEL et al., 1982).

A principio e indicada a retirada e a estocagem do

solo superficial para posterior recapeamento (HALVORSON et

al. , 1986; SCHUMANN & POWER, 1981), evi tando-se materiais

com alto conteudo de sulfetos para compor a camada

superficial (DIXON et al., 1982). Por outr~ lado, GRUBE et

al. (1982) sugerem que alguns materiais presentes na coluna

geologica podem possuir CTC (capacidade de troca de

cations) , satura~ao por bases, quantidade de bases

trocaveis e pH mais altos que os solos altamente lixiviados

encontrados originalmente nesses locais. No entanto,

PEDERSEN et al. (1980) e BUSSLER et al. (1984) indicam para

esses materiais propriedades

porosidade e alta densidade

fisicas desfavoraveis, baixa

aparente, que resultam em

baixas taxas de infiltra~ao. De qualquer forma, observa~oes

fei tas em solos construidos com mais de 50 anos indicam

que, com 0 passar do tempo, a acumula~ao de materia

organica desenvolve horizonte genetico A com estrutura

(SCHAFER et al., 1980 ; THOMAS e JANSEN, 1985).

Nos materiais com sulfetos os testes de calagem nao

foram bem sucedidos, ou pelas quantidades requeridas

mostraram-se bastante caros, recomendando-se nao usar esse

tipo de material diretamente na superficie, colocando-os

nas por~oes mais profundas do solo construido (DIXON et

al., 1982). It aventada a hipotese de utilizar materiais

geologicos favoraveis para mistura com 0 solo, de modo

23

melhorar as caracteristicas quimicas (SNARSKI et al.,1981),

ou para evitar a oxida~ao da pirita nos materiais

portadores de sulfeto atraves do isolamento por capeamento

com material argiloso (HAUSER & CHICHESTER, 1989).

2.4.2 Regiao carbonifera do Baixo Jacui

E a regiao carbonifera mais tradicional do estado,

sendo 0 carvao explorado desde 0 seculo passado. Ate a decada

de 70, como em outros setores, nao havia preocupa~ao com 0 meio

ambiente, inexistindo planos de recupera~ao das areas mineradas,

o que gerou pilhas de rejeitos disseminados pela regiao.

A partir da resolu~ao do CONAMA 001/86, foi

instituida a exigencia de EIA/RIMA para 0 licenciamento de

novos empreendimentos. Assim, na mina Butia-Leste, da

COPELMI Minera~ao Ltda., municipio de Butia, a 80km de

Porto Alegre, a recomposi~ao ambiental fez parte do projeto

de minera~ao desde a sua implanta~ao em 1987 (BUGIN, 1994).

KAMPF et ale (1996) estudaram solos construidos em

areas recuperadas na mina Butia-Leste e na mina Recreio, da

COPELMI Minera~ao Ltda., municipio de Butia (Figura 2,

se~ao 2.2.1). Na Mina Butia-Leste foram amostrados em 1993

perfis de areas reabilitadas em 1988 e 1991, representando

solos com idades de 2 anos (BL2) e 5 anos (BL5). Na Mina do

Recreio foram amostrados em 1995 perfis de area reabilitada

em 1981, representando na epoca solos com 15 anos (RE15).

A area dos solos BL2 apresentava boa cobertura

vegetal por gramineas e acacia-negra, com poucas vo~orocas;

24

a area dos solos BL5, onde haviam sido introduzidas

gramineas e eucalipto, mostrou-se fortemente erosionada;

enquanto que a area dos solos RE15 apresentou uma parte com

bom desenvol vimento de acacia e pinus e pouca erosao bem

como uma parte intensamente erodida (KAMPF et al., 1996).

Os solos construidos mostraram uma irregularidade

em profundidade nas propriedades morfologicas, fisicas e

quimicas, destacando a ausencia do padrao pedogenico

observado em solos naturais (KAMPF et al., 1996). Os perfis

construidos apresentam camadas de espessura variavel (5 a

25 cm), com transi<;oes abruptas e onduladas devidas ao

processo de constru<;ao. Nos solos BL2 e BL5 as cores da

camada superficial (horizonte A) evidenciaram apenas as

fei<;oes do solo ou do material geologico aflorante; nos

solos RE15 observou-se um escurecimento incipiente no topo

do horizonte A em locais com abundante aCUmulo de aciculas.

As camadas subsuperficiais sao maci<;as e sem estrutura

pedogenica nos solos BL2 e BL5, ja nos solos RE15 ocorre um

fraco desenvolvimento de estrutura; suas cores sao

variadas, refletindo a composi<;ao do material geologico,

preto a cinza escuro, com ou sem mosqueados amarelados

(indicadores de forma<;ao de j arosi ta), cinza ou colora<;ao

variegada devido a mistura de materiais diversos.

Os solos construidos possuem 0 predominio da

textura argilosa e, em menor propor<;ao, texturas media e

muito argilosa, com <10% de material com diametro >2mm. A

granulometria varia irregularmente com a profundidade, sem

25

evidencia de transloca~ao de argila (eluvia~ao-iluvia~ao).

o teor de argila dispersa em agua e baixo nas camadas

acidas e alto nas camadas com pH elevado (KAMPF et al.,

1996) .

Os solos possuem uma densidade aparente elevada

(1,41 a 2,29 kg dm- 3, media de 1,65 kg dm- 3

, densidade de

particulas entre 2,06 e 2,87 kg dm-3) e baixa porosidade

(0,10 a 0,45 m3 m- 3). A condutividade hidraulica e lenta a

moderada nos horizontes A (0,08 a 7,09 cm h- I) e muito lenta

nos subjacentes «0,01 a 0,15 em h-I). A predominancia de poros

muito pequenos (> 50% da massa total de agua retida a tensoes

<1 MPa) e responsavel pela baixa taxa de infil tra~ao e

baixa condutividade hidraulica observadas, favorecendo 0

escorrimento da agua e erosao (KAMPF et al., 1996).

Todos os perfis de solos BL5 e RE15 apresentaram

fei~oes de sulfuriza~ao ativa (pH <3,5, eflorescencias

salinas e eventualmente jarosita). Nos perfis dos solos BL2,

que apresentou apenas uma camada pH <3,5, a ocorrencia de

eflorescencias salinas foi generalizada (KAMPF et al., 1996).

o pH dos solos variou de 1,4 a 8,3, com media de

5,3, 3,0 e 4,0 nos solos BL2, BL5 e RE15, respectivamente

(KAMPF et al., 1996). Valores de pH alcalino foram observados

em algumas camadas, oriundos das caracteristicas dos

materiais geo16gicos. A condutividade eletrica (CE) variou

entre 0,02 e 8,80 dS m- I, sendo os valores mais elevados nos

solos BL5 devido a presen~a de sais liberados no processo

de oxida~ao da pirita. A soma de cations basicos (Ca, Mg, K

26

e Na) foi maior nas camadas com pH elevado, observando-se 0

contrario com a acidez extraivel (H+Al) e 0 Al trocavel. Os

teores de sulfato soluvel mostraram uma distribui~ao

erratica com a profundidade dos perfis, sendo os valores

mais elevados observados nos solos BL5. As concentra~6es

dos elementos na solu~ao do solo mostraram-se compativeis

com os niveis constatados em ambiente acido sulfatado.

A mineralogia dos solos reflete a composi~ao do

material de origem e os efeitos de uma pedogenese incipiente

(KAMPF et al., 1996). A esmectita predomina, acompanhada por

caulini ta, quartzo, pouca muscovi ta e tra~os de feldspatos.

Adicionalmente, nos solos BL5 e RE15 tende a ocorrer gesso,

anidri ta, rozeni ta e goethi ta, indicati vos do processo de

sulfuriza~ao. A pirita, na forma de macrocristais ou

detectados por DRX, esta normalmente presente nos folhelhos

carbonosos e rej ei tos de carvao. A sua al tera~ao aparece

inicialmente como eflorescencias, na forma de precipitados

pulverulentos esbranqui~ados nas faces expostas dos perfis

e nas arestas de fragmentos de carvao.

De acordo com KAMPF et ale ~1996) as ?~o?~iedades dos

solos construidos BL2, BL5 e RE15 indicam uma evolu~ao

pedogenica previsivel, representada por: (a) decrescimos de

pH e de cations basicos (Mg, K e Na); (b) aumentos de eE,

804 soluvel, Al e Al+H; (c) altera~6es na composi~ao da

solu~ao do solo e na mineralogia; (d) forma~ao incipiente

de agregados estruturais em camadas dos solos RE15.

27

2.5 Sulfurizacao e Solos sulfatados acidos

A acumula~ao de acidez potencial nos sedimentos na

forma de sulfetos e urn processo que tern operado atraves do

tempo geologico, bacterias redutoras de sulfato devem existir

desde ha tres bilh6es de anos (FANNING & FANNING, 1989).

Sulfetos em carvao, linhi to e outras rochas sedimentares,

bern como em sedimentos recentes, foram produzidos quando da

associa~ao destes, durante a sua deposi~ao, com ambientes

marinhos ou mixohalinos (ROBERTS et al., 1969).

2.5.1 Conceitos e caracteristicas gerais

Sulfuriza~ao e 0 processo pelo qual materiais

contendo sulfetos sao oxidados formando acido sulfurico,

minerais sao intemperizados pelo acido sulfurico produzido

e novas fases minerais sao formadas pelos produtos da

dissolu~ao (CARSON et al., 1982). Sao reconhecidos tres

estagios de sulfuriza~ao (FANNING & FANNING, 1989):

(1) Pre-sulfuriza~ao: estagio

materiais sulfidricos esta

onde a

inibida

oxida~ao dos

pelo ambiente

redutor, por exemplo, em urn ambiente com satura~ao

continua de agua. 0 pH pode ser neutro ou alcalino.

(2) Sulfuriza~ao ativa: estagio em que os materiais

sulfidricos estao sofrendo oxida~ao, minerais estao

sendo decompostos pelo acido sulfurico e novos

minerais estao sendo formados pelos produtos da

rea~ao. Na ausencia de carbonatos 0 pH pode ser < 3,5,

28

com formac;ao de jarosita (sulfato de Fe e K); nessa

condic;ao, a camada, com pelo menos 15 cm de espessura,

e qualificada pelo Soil Taxonomy (EUA, 1992) como

horizonte sulfurico.

(3) Pos-sulfurizac;ao: estagio em que os sulfetos estao

completamente oxidados. 0 pH e normalmente > 4; a

presenc;a de jarosita ou outros sulfatos e cores com

cromas altos (oxidos de Fe) evidenciam que 0 material

sofreu sulfurizac;ao.

Os solos enquadrados no estagio (1) sao chamados solos

sul fa tados acidos potenciai s, no estagio (2) solos

sulfatados acidos e no estagio (3) solos sulfatados acidos

pos-ativos (FANNING & FANNING, 1989).

Os tres estagios podem suceder-se durante urn

periodo de alguns anos apos a drenagem de pantanos costeiros

(mangues) portadores de material sulfidrico, ou podem estar

todos presentes em urna unica coluna geologica que apresenta

rochas contendo sulfetos, consti tuindo urn intemperismo

geologico (pre-pedologico) (FANNING & FANNING, 1989). Nesse

ultimo caso, se enquadra a alterac;ao supergenica de depositos

de minerios sulfetados, conhecida na literatura geologica.

2.5.2 Drenagem ACida de Minas e Solos Construidos

o empilhamento do solo e das litologias retiradas

para a extrac;ao do carvao leva a formac;ao de solos construidos

(~nesoils), formados por materiais e procedimentos determinados

29

pela a<;ao humana (antropogenicos), e que na condi<;ao ambiente

passam a ter urn a evolu<;ao pedogenica, incluindo a

sulfuriza<;ao (KAMPF et al. , 1996). Devido as fei<;6es

derivadas de constru<;ao antr6pica KAMPF et al. ( 1996)

propuseram a denomina<;ao de Antrossolos Tiom6rficos aos

solos construidos que apresentam processos pedogenicos de

tiomorfismo e de Antrossolos Pre-Tiom6rficos aos que, sem

acidifica<;ao acentuada, apresentam sulfetos em quantidade

suficiente para a forma<;ao de horizonte sulfurico.

Na minera<;ao de carvao a oxida<;ao da piri ta (FeS2)

po de desenvolver-se tanto nos solos construidos e nas

pilhas de rejeitos, bern como nas cavas abertas para

extra<;ao e no processo de beneficiamento do carvao, gerando

a libera<;ao de acidez para as aguas de drenagem, processo

conhecido como drenagem acida de minas (acid mine drainage-

AMD) (SINGER & STUMM, 1970).

2.6 Oxida9ao da pirita e acidifica9ao

2.6.1 Mecanismos de oxida9ao da pirita

A oxida<;ao da piri ta e urn processo complexo que

inc lui diversas rea<;6es de oxida<;ao-redu<;ao, hidr61ise,

catalise, forma<;ao de ions complexos, controle por

solubilidade e efeitos cineticos (NORDSTROM, 1982a). A

descri<;ao geral do processo e dada pela seguinte equa<;ao:

FeS2 (5) + 15/402 (aq) + 7 12H2 0 (1) ~ Fe (OH) 3 (s) + 2H2 S04 (aq) (1) pirita acido sulfurico

30

Apesar do oxigenio atmosferico parecer ser 0

elemento que conduz a oxida~ao, muitas etapas e mecanismos

fundamentais na oxida~ao da piri ta nao o envolvem

diretamente (NORDSTROM, 1982a).

A rea~ao da oxida~ao direta pelo oxigenio e uma

rea~ao muitQlenta, independentemente do pH (rea~ao I, Figura

5), ao contrario da oxida~ao pelo Fe (III) (rea~ao II), que,

entretanto, s6 e possivel a pH < 4. Por outr~ lado, nessa

faixa de pH a oxida~ao do Fe ferroso a Fe ferrico tambem e

muito lenta (rea~ao III). Nesse caso, atribui-se a bacteria

Thiobacillus ferrooxidans 0 papel de agente catalitico,

mantendo a oxida~ao do Fe(II) na mesma taxa em que a pi rita

reduz 0 Fe ferrico, formando urn cicIo de propaga~ao.

3

2

_1 .. s :g.

.!II -1

J-2

DI

, __ --7L------ I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

pH

I - Oxidayao da pinta palo oxigenio:

Fe82 + 7/202 + HP ~ Fe2+ + 280/ + 2W

II - Oxidayao da pinta peto Fe fellico:

Fe82 + 14Fe3+ + 8H20 ~ 15Fe2

+ + 280/ + 16W

III - Oxidayao do Fe ferroso peto oxigenio:

Fe2+ + %02 + W ~ Fe3+ + %HP

FIGURA 5. Compara~ao das constantes das velocidades rea~ao da oxida~ao da pirita em fun~ao do (NORDSTROM, 1982a).

de pH

NORDSTROM (1982a) propoe a rea~ao em 3 fases:

a) fase inicial - forma~ao de S elementar e Fe ieIIoso

(oxidado imediatamente)

FeS2 + O2 + H2 0 --) Fe (OH) 3 + S20

~ fase de gera~ao de acidez - oxida~ao do ,S elementar

S2 + 302 + H2 0 --) 2S0/- + 4H+

c) fase catalitica - cicIo de propaga~ao a pH baixo (modelo de SINGER E STUMM, 1970)

31

FeS2 + 14Fe3+ + 8H20 --) 15Fe2+ + SO/- + 16H+ (Fe3+ soluvel a pH<4)

----) Fe]+ + ¥-.JI20 (rea<;ao lenta a pH baixo)

T. Ferrooxidans (catAlise)

Supoe-se, baseada na baixa solubilidade do Fe(III)

em pH > 4, que 0 oxigenio domina a oxida~ao em pH pr6ximo da

neutralidade; entretanto, MOSES et al. (1987) argumentam

que baixas concentra~oes de Fe(III) podem oxidar a pi rita e

que a evidencia isot6pica indica que 0 oxigenio do sulfato

vern da agua, 0 que refor~a a maior importancia da rea~ao de

oxida~ao pelo Fe 3+ em rela~ao ao oxigenio dissolvido (OD).

Porem, a dissol u~ao do Fe (OH) 3, mesmo coloidal, nao seria

rapida suficiente para repor 0 Fe(III) de modo a sustentar

uma alta taxa de oxida~ao. Desse modo, na faixa de pH pr6xima

da neutralidade a oxida~ao deveria ser mais dependente da

rea~ao de reciclagem do que do reservat6rio de Fe(III)

dissol vido. A presen~a de tiosulfato como urn intermediario

significativo sugere que a liga~ao Fe-S enfraquece e quebra

antes da liga~ao S-S. Ap6s, seriam formados sulfatos de

32

Fe(III) na superficie da pirita, por rea~ao do sulfato com

os oxihidr6xidos de Fe(III) (MOSES et al., 1987).

MOSES e HERMAN (1991) concl uiram por experimentos

que na maioria das condi~6es naturais nem 0 Fe (I I I) (ag) nem

o OD diretamente atacam a superficie da pirita em fun~ao da

adsor~ao preferencial do Fe(II) por seletividade eletrostatica,

j a que a pH 6 ou 7 0 Fe (I I) esta presente somente como Fe2+

enquanto que 0 Fe(III) esta presente como Fe(OH)/ ou Fe(OH)3°.

o Fe (II), preferencialmente adsorvido em rela~ao ao Fe (III),

doaria os eletrons para 0 OD, com 0 Fe (III) resultante

rapidamente aceitando eletrons da pirita, oxidando-a. 0 Fe

adsorvido seria, desse modo, ciclicamente oxidado e

reduzido, agindo como urn conduto para eletrons vindos da

pirita para 0 OD. 0 oxigenio seria transferido da esfera de

hidrata~ao do Fe adsorvido para 0 S da pirita. Esse ciclo

continuaria ate que a especie sulf6xi estavel dissociaria

da superficie da pirita. 0 mecanismo proposto e 0 seguinte:

OD

Fe(II) + piritared <---> Fe(II)-piritared ~ Fe(III)-piritared ~ Fe(II)-piritaox

t ~

(extensao do modelo de SINGER e STUMM, 1970)

2.6.2 Transforma90es decorrentes da Acidifica9ao

A acidifica~ao resulta na lixivia~ao dos cations

basicos do complexo de troca (Ca, Mg, Na e K), diminpindo a

satura~ao por bases, e influencia na estabilidade dos

silicatos, resultando na libera~ao de cations estruturais,

especialmente Al, Fe e Mg (SENKAYI et al., 1981). Com isso

33

e com 0 aumento da solubilidade nos valores de pH baixos

sao geradas grandes quantidades de Al, Fe, Mn, Ni, Cu e Zn

na soluc;ao dos solos e aguas de drenagem nas areas de

minerac;ao de carvao (VAN BREEMEN, 1973; MASSEY e BARNHISEL,

1972) .

A oxidac;ao da pirita e a rea~ao das soluc;6es acidas

sulfatadas com os argilominerais origina varios minerais. A

partir do Fe e S liberados da piri ta, sao formados 6xidos

(goethita e hematita) e sulfatos de Fe (melanterita, rozenita,

szomolnoki ta e copiapi ta). Do Si, Al e K provenientes da

desestabiliza~ao dos silicatos podem ser formadas silica

amorfa, hidr6xidos de Al (gibbsita), sulfatos de Al (jurbanita,

alumini ta e basalumini ta), sulfato de Al e K (aluni ta) e

sulfato de Fe e K (jarosita) (NORDSTROM, 1982a).

Nessa situac;ao de acidez acentuada os niveis de Al

e Fe na solu~ao do solo e nas aguas de drenagem deixam de

estar relacionados a solubilidade dos argilominerais

caulinita e esmectita e 6xidos de Fe e Al, como na maioria

dos solos, para serem controlados pelos sulfatos de Al e Fe

(NORDSTROM, 1982b; KARATHANASIS et al., 1988).

A schwertmannita [FesOs (OH) 6S04], recentemente identificada,

pode ser a fase s61ida dominante que controla as atividades

dos elementos nas aguas sulfatadas acidas (BIGHAM et al.,

1996). Com isso, uma nova descric;ao das relac;oes minerais

soluc;ao nessas aguas pode ser representada (Figura 6).

Dessa forma, as soluc;6es com pH entre 1,5 e 2,5 sao

influenciadas pela forma~ao de jarosita, as com pH acima de

34

5,5 pela ferrihidrita e as com valores de pH intermediarios

pela schwertmannita. Assumindo urn K.;t de 1,40, todos os

tres minerais sao metaestaveis em rela~ao a goethita acima de

pH 2. 0 campo de estabilidade da jarosita pode ser aurnentado

por urna maior a ti vidade SOy -;: /K+ e/ou urn menor log KJ (.

-12~--~------~------~------~--~ 2 4 6 8

pH

pe = Eh (mv) 159,2;

log das atividades totais: Fe2+ = -3,47; Fe3+ = -3,36 ou -2,27; S042- = -2,32; K+ = -3,78.

Jt = ja-osita, Sh = schwertmannita, Fh = ferrihKiita, Gt = goethita, Py = pinta.

Equ~6es pa-a as linhas sao: Gt: pe = 17,9 - 3pH; Jt: pe = 16,21 - 2pH; Fh: pe = 21,SO - 3pH; Sh: pe = 19,22 - 2,6pH Py: pe = 5,39 -1,14pH

log Kso: Gt = 1.40; Jt = -12.51, Fh = 5.0 e Sh = 18.0

Linhas tracejadas indica-n os ca-npos de metaest:ililidade.

!was hachuradas mosllan a expansao des ca-npos da ja-osita e da ferrihictita se menores log Kso forem selecionados

FIGURA 6. Diagrama pe-pH para 0 sistema Fe-S-K-O-H a 25°C (extraido de BIGHAM et al., 1996).

2.6.3 Fatores que influenciam na gerayao de acidez

e na liberayao de contaminantes

EUA-EPA (1994 ) divide os fatores que controlam a

drenagem acida em primarios, secundarios e terciarios. Os

fatores primarios envolvem a produ~ao de acidez, i.e. as

rea~oes de oxidac;ao. Os fatores secundarios controlam os

35

produtos da rea9ao de oxida9ao, rea90es com outros minerais

que consomem acidez (neutraliza9ao). Os fatores terciarios

referem-se aos aspectos fisicos do meio que influenciam a

rea9ao de oxida9ao, migra9ao e consumo do acido.

a) Fatores primarios

• Tipo de sulfeto: alguns sulfetos sao oxidados mais

rapidamente (marcasita e pirrotita) que outros e minerais

com maiores areas superficiais expostas (pirita

framboidal) oxidam mais rapidamente (ARORA et al., 1978;

PUGH et al., 1984, MERMUT et al., 1985.).

• Agua: reagente e meio para bacteria e para 0 transporte

dos produtos da oxida9ao (EUA-EPA, 1994).

• Oxigenio: seu suprimento e importante para manter a

rea9ao de oxida9ao, que e reduzida grandemente quando a

concentra9ao e menor do que 1 a 2% (PUGH et al., 1984;

EUA-EPA, 1994).

• Bacteria: diferentes bacterias adaptam-se a diferentes

niveis de pH e outros fatores edaficos; entre pH 3,5 e

4,5 a oxida9ao do ferro e preferentemente catalisada por

uma variedade de Metallogenium, ao passe que a pH<3,5 e

catalisada pelo Thiobacillus ferrooxidans (EUA-EPA, 1994).

• Calor gerado: a rea9ao de oxida9ao e exotermica, com

potencial de gerar calor e gradientes termais (EUA-EPA,

1994); alta porosidade do material pode produzir fluxo

convectivo de ar, mantendo alta disponibilidade de O2 (GUO

et al., 1994).

36

b) Fatores secundarios

Podem neutralizar a acidez produzida (carbonatos),

mudar a composiyao do efluente pela entrada de metais

mobilizados pela ayao acida (dissoluyao) ou trocar ou adsorver

ions com as particulas de argila e precipi tar minerais

(gesso e sulfatos de AI) (EUA-EPA, 1994; PRENZEL, 1994).

c) Fatores terciarios

• Disposiyao dos materiais geradores

alcalinidade (EUA-EPA, 1994)

de acidez, de

• Natureza fisica dos materiais: tamanho de particula,

permeabilidade, etc; particulas mais finas expoe maior

area superficial, porem, podem limitar 0 fluxo de agua e

ar (GUO et al., 1994), por outro lado, particulas mais

grossas podem, com menor area superficial, favorecer 0

fluxo de ar e agua produzindo maior acidez (EUA-EPA, 1994).

• Tempo: a intemperizayao reduz 0 tamanho de particula,

expondo mais area superficial e mudando caracteristicas

fisicas do material (EUA-EPA, 1994).

• Hidrologia da area: abaixo do lenyol frea tico a lenta

difusao do oxigenio na agua retarda a produyao de acidez

(GUO et al., 1994); 0 fluxo de agua e ar em juntas e

fraturas pode ser uma fonte de acido; ciclos de secamento

e umedecimento, tendem a acumular produtos da oxidayao

nos ciclos secos e a liberar os contaminantes nos eventos

de maior precipitayao pluvial (EUA-EPA, 1994).

37

2.6.4 Capacidade de neutralizacao dos materiais

A produ~ao de acido, resultante da oxida~ao da

pirita, pode ser naturalmente neutralizada pela presen~a de

carbonatos, de bases trocaveis e de silicatos presentes no

solo enos materiais estereis (DENT, 1986).

o carbonato de Ca e/ou Mg se destaca pela

capacidade de neutraliza~ao e reatividade (SHERLOCK et al.,

1995). A rea~ao (2) mostra que a acidez produzida por 1 mol

de FeSz (64g de S) e neutralizada por 2 moles de CaC03 (200

g), ou seja 1 g de S da pirita e contrabalan~ada por 3,125

g de CaC03 (BRADY et al., 1994). Porem, essa rea~ao somente

e valida para valores de pH levemente acidos a acidos

(rea~ao 3), sendo necessaria 0 dobro de carbonato para

neutralizar a acidez deri vada da piri ta a valores de pH

entre 6,3 e 10,3 (MORIN e HUTT 1994).

- Para pH < 6,3:

FeS2 + 7/2H20 + 15/402 + 2CaC03 ~ Fe (OH) 3 + 2S04=- + 2Ca=+ + 2C02 (2)

- Para 6,3 < pH < 10,3:

FeS2 + 7/2H20 + 15/402 + 4CaC0 3 ~ Fe (OH) 3 + 2S0/- + 4Ca2+ + 4HC03- (3)

Uma al ta propor~ao de esmecti tas pode neutralizar

ate 0,5% da massa da pirita pelo deslocamento dos cations

trocaveis promovido pela acidifica~ao (DENT, 1986). Argilas

cauliniticas ou materiais com baixo teor de argila possuem

capacidade de neutraliza~ao muito baixa.

Uma vez exaurida a capacidade de neutraliza~ao

pelos carbonatos, a dissolu~ao de silicatos pode passar a

38

ter um papel importante na neutraliza~ao da acidez no longo

prazo (SHERLOCK et al., 1995). A capacidade de neutraliza~ao

global deve ser maior que ados carbonatos, devido as suas

quantidades, porem, as rea~6es sao lentas e dependem, entre

outros fatores, do tipo de silicato, do pH (equa~6es 4 e 5)

e da area superficial especifica (MORIN e HUTT, 1994).

- Em 3,5 < pH < 4,5:

FeS= + 15/2H20 + 15/40:, + KA1Si,Oe (feldspato K)

~ Fe(OH)3 + 2S0J> + KT + A13T + 3H4Si04 (4)

- Em pH ao redor de 7:

FeS= + 15/2H.,0 + 15/40: + 4KA1Si~D8 (feldspato K)

~ Fe(OH), + 2S0J -- + 4K- + 4Al(OH)" + 12H4SiO/J (5)

A acidez tambem pode ser aliviada por inunda~ao

(condi~6es anaer6bicas) (DENT, 1986):

SO/- + 2H+ + 2CH20 ~ H2 S + 2H2 0 + 2C02

mat.org.

2.6.5 Predi9ao da gera9ao de acidez

( 6)

Os dois principais obj eti vos da predi~ao sao: (1)

determinar se 0 material vai gerar acidez e (2) predizer a

qualidade da drenagem com base na taxa de forma~ao de acido

(EUA-EPA, 1994). Os principais metodos sao classificados em

estaticos e cineticos (MORIN e HUTT, 1994; EUA-EPA, 1994). Os

testes estaticos estimam 0 total de acidez e de alcalinidade

presentes nas amostras, preenchendo 0 primeiro objetivo, os

cineticos procuram atingir 0 segundo objetivo.

39

2.6.5.1 Testes Estaticos

Os testes estaticos buscam determinar 0 potencial

de acidifica~ao (PA ou AP) devido aos sulfetos e 0

potencial de neutraliza~ao (PN ou NP) devido aos

carbonatos, nao fornecendo dados sobre suas taxas de

libera~ao. As unidades usadas para expressar ambos sao em

kg de CaCO, por tonelada de material (EUA-EPA, 1994).

Varios metodos foram desenvolvidos, ABA (Acid Base

Accounting, de SOBEK et al., 1978), ABA Modificado (Modified Acid

Base Accounting, de COASTECH, 1989), Teste BC (British Columbia

Research Initial Test, de DUNCAN e BRUYNESTEYN, 1979), APP:S

(Alkaline Production Potential : Sulfur Ratio, de CARUCCIO et

al., 1981), Produ~ao Liquida de Acido (Net Acid Production Test, de

COASTECH, 1989) (citados por EUA-EPA, 1994) e Metodos do Per6xido

de Hidrogenio, original (de SOBEK et al., 1978) e modificado (de

0' SHAY et al., 1990) (citados por 0' SHAY et al., 1990).

o potencial de acidifica~ao e determinado atraves

do teor total de enxofre (Testes ABA, BC e APP: S), do

enxofre de sulfeto (Teste ABA modificado), ou ainda, atraves

da oxida~ao com per6xido de hidrogenio (Teste de Produ~ao

Liquida de Acido e Metodos do Per6xido de Hidrogenio) .

Os testes que utilizam 0 enxofre total e 0 enxofre

de sulfeto assumem que 2 moles de acido sao produzidos por

cada mol de enxofre, estimando 0 potencial de acidifica~ao

atraves da expressao: PA = %S x 31,25. 0 teor de enxofre

total, no entanto, inc lui sulfatos nao acidificantes como 0

gesso (EUA-EPA, 1994) e 0 enxofre organico (ARORA et al.,

40

1980), superestimando 0 potencial de acidifica9ao. 0 metodo

do enxofre de sulfeto,

enxofre de sulfato nao

por sua

produz

vez, pressupoe que todo 0

acidez, nao incluindo a

jarosi ta e outros sulfatos acidificantes, subestimando 0

potencial de acidifica9ao (EUA-EPA, 1994).

Os testes com peroxido de hidrogenio causam a

oxida9ao rapida dos sulfetos, imi tando a oxida9ao natural

de forma acelerada (rea9ao 8):

(8 )

Nos metodos de SOBEK et al. (1978) e de 0' SHAY et al.

(1990), antes da oxida9ao com H202 , os carbonatos sao removidos

com HCl 4,8M e EM, respecti vamente, com a ti tula9ao da acidez

produzida fornecendo 0 potencial de acidifica9ao (O'SHAY et

al., 1990). No metodo da Produ9ao Liquida de Acido nao e

realizada a rem09ao dos carbonatos, deixando 0 acido gerado

reagir com os minerais tamponantes; assim, sua ti tula9ao

expressa somente a acidez liquida produzida (EUA-EPA, 1994).

o potencial de neutraliza9ao e determinado atraves

do consumo de acido adicionado a amostra. No metodo ABA e

adicionado HC1, a amostra e fervida ate 0 termino da rea9ao

e a solu9ao resul tante e ti tulada com NaOH ate pH 7. No

metodo ABA modificado e usada digestao a temperatura

ambiente por 24 horas e titula9ao ate pH 8,3. No teste Be e

adicionado H2 S04 1N e titula9ao ate pH 3,5. 0 teste APP:S

usa HCl O,lN, rea9ao a temperatura ambiente por 2 horas e

titula9ao a pH 5. Nos metodos de SOBEK et al. (1978) e de

0' SHAY et al. (1990) nao e preconizada a estimati va de

41

potencial de neutraliza<;ao a partir das solu<;6es usadas

para remo<;ao dos carbonatos.

o metodo mais comumente usado e 0 teste ABA (Acid

Base Accounting), tanto nos Estados Unidos e Canada (BRADY

et al., 1994; WHITE e JEFFERS, 1994), como na Australia e

Sudeste da Asia (MILLER et al., 1994).

0' SHAY et al. (1990) realizaram

entre varios metodos de estimativa do

urna compara<;ao

potencial de

acidifica<;ao: S total, S nao sulfatado, Fe piritico, metodo

do peroxido de hidrogenio original (de GRUBE et al., 1971,

modificado por SOBEK et al., 1978) e metodo do peroxido de

hidrogenio modificado por esses autores. Quantidades

variaveis de pi rita foram adicionadas as amostras,

coletadas em areas de minera<;ao de linhito, de modo a criar

intervalos representati vos de teores de S piri tico, bern

como para testar 0 S recuperado pelo metodo do peroxido de

hidrogenio original e pelo modificado.

Esse estudo comparati vo dos metodos executado por

O'SHAY et al. (1990) comprovou que os outros metodos

estimam urn potencial de acidifica<;ao muito mais elevado que

o do peroxido de hidrogenio. Como esperado, 0 metodo do S

total originou as maiores estimativas, em alguns casos ate

4 vezes maior que as do metodo do peroxido de hidrogenio

modificado. 0 metodo do Fe piritico tambem originou

estimativas muito altas, chegando mesmo a superar as do

metodo do S total, provavelmente devido a remo<;ao

incompleta do Fe ferrico ou pela extra<;ao de Fe ferroso de

42

outras fontes que nao a pirita. As estirnativas do metodo do

enxofre nao sulfatado foram na media pr6ximas das do Fe

piritico e em alguns casos maior, ou seja, tarnbem altas,

superando as do per6xido de hidrogenio modificado em ate 2

vezes ou mais.

A compara~ao entre 0 metodo do per6xido de

hidrogenio original e 0 modificado por O'SHAY et al. (1990)

indicou que 0 metodo original foi de 4 a 308 vezes mais

variavel que 0 modificado e que estimou valores mais

elevados de potencial de acidifica~ao. A recupera~ao do S

das piritas adicionadas foi de 61 a 171% pelo metodo

original e de 97 a 102% pelo metodo modificado, excluidas

quatro amostras que apresentaram problemas (recupera~ao

entre 83 e 85%), por raz6es expostas adiante. O'SHAY et al.

(1990) explicou os valores acima de 100% do metodo original

com base na presen~a de acidez residual proveniente do HCl

utilizado para remo~ao dos carbonatos (ver se~ao 3.2). No

metodo original a rerno~ao do HCl residual e feita com agua,

que teria pequena capacidade de retirar a acidez retida na

superficie dos co16ides; a permanencia dessa acidez foi

sugerida pela rela~ao que mostra que houve urn aurnento na

diferen~a entre os valores estimados pelos dois metodos com 0

aurnento na CTC (capacidade de troca de cations) das arnostras

utilizadas. Para contornar esse inconveniente, O'SHAY et al.

(1990) utilizaram CaC1 2 1M no lugar da agua para remover 0

HCl residual, que teria, segundo os autores, capacidade de

deslocar tanto a acidez livre como a acidez trocavel.

43

o metodo do per6xido de hidrog€mio modificado por

O'SHAY et al. (1990), entretanto, tambem encontrou problemas.

Nas quatro amostras que mostraram recupera~ao insatisfat6ria

tinham sido detectadas pequenas quantidades de carbonato

remanescentes ap6s a remo~ao com HCl, indicando que a

remo~ao desses nao foi eficiente e que essas quantidades

entao neutralizaram parte da acidez produzida. 0' SHAY et

al. (1990) explicaram a permanencia desses carbonatos em

fun~ao da baixa solubilidade da dolomita [(Ca, Mg) C03 ] e

da siderita (FeC03 ) com 0 HCl 6M a frio utilizado.

Para a predi~ao da gera~ao de acidez sao utilizados

o potencial liquido de neutraliza~ao (net neutralization

potential, NNP) (=PN-PA) ou a razao PN/PA. Amostras com NNP

< 0 ou razoes < 1 serao geradoras de acidoi ja com NNP

entre -20 e 20 ou razoes entre 1:1 e 3:1 caem em uma zona

de incerteza, recomendando-se testes cineticos para

averigua~ao (EUA-EPA, 1994).

Por outro lado, MORIN e HUTT (1994) relatam que,

apesar do criterio mais adotado para nao gera~ao de acidez

ser de razao PN/PA > 2,5-3,0, em testes cineticos por eles

realizados 0 PN tern excedido 0 PA por fatores muito

variaveis, desde 1,3 ate> 4,0, para que 0 pH nos efluentes

das amostras seja mantido neutro ao longo do tempo. Esses

autores observam que um cri terio universal nao pode ser

utilizado, ja que a taxa de consumo de PN e PA deve ser

variavel de uma amostra para outrai por exemplo, se em uma

amostra a taxa de consumo do PN for 2,3 vezes a do PA a

44

razao deve ser 2,3, ao pas so que se for > 4, ° vezes, como

em uma amostra por eles testada, a razao deve exceder 4,0.

MORIN e HUTT (1994) concluem que as variabilidades das

taxas sao causadas por fatores especificos dos locais

(site-specific) e que os testes estaticos e cineticos

dependem um do outro para uma interpreta~ao mais correta.

2.6.5.2 Testes Cineticos

Os testes cineticos tentam imitar as rea~6es de

oxida~ao naturais, produzindo informa~6es sobre as taxas de

oxida~ao dos sulfetos e indica~6es a respeito da qualidade

das aguas de drenagem, sendo geralmente conduzidos para

confirmar os resultados dos testes estaticos (EUA-EPA,

1994). Podem tambem ser usados para avaliar 0 impacto de

tratamentos e medidas de controle sobre a gera~ao de acidez

(SOARES, 1995).

Existem varios tipos de testes cineticos, celulas

de umidade, extra~ao "soxhelet", testes em colunas, "batch

reactor', testes de campo, etc (EUA-EPA, 1994). A preferencia

pelo tipo de teste tem mudado com 0 aCUmulo de experienciasi

ate 1988 testes do tipo "batch reactor" eram os mais usados,

a partir dessa data parece existir urna tendencia por testes

em colunas e em celulas de urnidade (EUA-EPA, 1994), como

por exemplo, em WHITE e JEFFERS (1994) (celulas de umidade)

e em MORIN e HUTT (1994) (celulas de urnidade e colunas) .

No teste de extra~ao "soxhelet" a amostra, colocada

dentro de urn recipiente, e circulada com solu~ao a 70 °c de

45

acido acetico ou agua destilada a partir de urn reservat6rio.

Em testes do tipo "batch reactor" 200 g de amostra e 500 ml

de agua destilada sao colocadas em urn recipiente e agitadas

continuamente durante 0 teste, retirando amostras da agua a

intervalos regulares para determina<;ao de parametros como

pH, sulfatos e metais em solu<;ao. Os testes de campo utilizam

as condi<;6es naturais de material e de clima, portanto, nao

acelerando as condi<;6es como os outros tipos de testes,

sendo conduzidos por 10 anos ou mais (EUA-EPA, 1994).

Os testes em celulas de urnidade sao realizados em

urn recipiente com aberturas para entrada e saida de ar,

sendo ciclicamente injetados ar seco e Umido seguidos de

lixivia<;ao. WHITE e JEFFERS (1994) utilizaram, durante

vinte semanas, ciclos de uma semana, com tres dias de ar

seco seguidos de tres dias de ar Umido bombeados atraves de

1000 g de amostra, lixiviando no setimo dia com 500 ml de

agua deionizada. MORIN e HUTT (1994) usaram 0 mesmo teste

por urn periodo de 40 semanas.

Nos testes em colunas os ciclos secos e Umidos sao

criados pela adi<;ao de agua e pelo tempo em que a coluna e

deixada secar, 0 que po de durar desde poucos dias a mais de

urna semana (EUA-EPA, 1994).

Para esses testes, exceto os de campo, as amostras

sao geralmente moidas a particulas menores do que urn

determinado tamanho (por exemplo, < 200 mesh), 0 que deve

ser levado em conta na extrapola<;ao dos dados. De qualquer

forma, os resultados das pesquisas tern indicado que testes em

46

colunas com materiais maiores que 0,5 em de diametro

representam com acuracidade condi~oes de teste de campo (EUA

EPA, 1994).

o teste extra~ao "soxhelet" apresenta condi~oes

consideradas mais extremas do que os outros, simulando a

intemperiza~ao em um tempo mais curto. No entanto, apresenta

desvantagens por ser mais complexo na sua condu~ao,

requerendo equipamento mais sofisticado e nao evidenciando

uma rela~ao clara com os processos naturais. Ja 0 teste do

tipo "batch reactor", apesar de simples, pode ter dura~ao

curta demais, bem como pode apresentar a forma~ao de acidez

inibida. Os testes de campo, apesar de se aproximarem mais

das condi~oes naturais, apresentam como desvantagens 0

tempo mui to longo de dura~ao e um custo mui to elevado de

implanta~ao (EUA-EPA, 1994).

Os testes em celulas de umidade e em coluna se

aproximam melhor das condi~oes de campo, imitando ciclos de

umedecimento e secamento, requerem, entretanto, tempos de

dura~ao relativamente longos, podendo levar a predi~oes

erradas se estes nao forem suficientes. 0 primeiro

apresenta certa desvantagem em rela~ao ao segundo devido a necessidade de equipamento especial, porem , e mais pratico

para trabalhar com um nlimero grande de amostras (EUA-EPA,

1994) .

SOARES (1995) conduziu testes de lixivia~ao em colunas

com materiais da mina Candiota (RS). Os materiais utilizados

foram rejeitos (mistura desordenada de siltitos, argilitos

47

e carvao), cinzas (provenientes da combustao do carvao),

argilas e areias provenientes do local. No rejeito, 0 pH,

inicialmente entre 4,5 e 5, caiu ap6s 20 dias para entre 3 e

3,5, permanecendo assim ate 150 dias, para subir e estabilizar

em torno de 3,8 ate 0 final do experimento (200 dias). No

experimento envolvendo combina~oes dos materiais e calagem,

a presen~a da argila serviu para diminuir 0 pH em rela~ao

ao rej ei to. As cinzas nao al teraram 0 quadro de pH ou

metais. 0 carbonato de Ca evitou a acidifica~ao e a

libera~ao de metais, principalmente Mn, Fe, Zn e Ni,

liberados em maiores quantidades nos tratamentos sem adi~ao

de carbonato.

2.6.5.3 Modelagem Matematica

As informa~oes coletadas nos testes cineticos, tais

como taxas de oxida~ao, sao comumente usadas para alimentar

modelos (EUA-EPA, 1994). Os modelos podem ser empiricos ou

deterministicos. Os modelos empiricos extrapolam taxas de

oxida~ao a partir de dados obtidos ern laborat6rio e/ou no

campo, sendo, por sua natureza, especificos para 0 caso

estudado (ROGOWSKI et al., 1977; EUA-EPA, 1994). Os modelos

deterministicos procuram simular a drenagem acida

resolvendo sistemas de equa~oes que representam os varios

fatores que controlam as rea~oes (ROGOWSKI et al.,

EUA-EPA, 1994): fluxo de oxigenio (BRONSWIJK et al.,

1977;

1993;

GUO et al., 1994), fluxo hidro16gico, tamanho de particula,

temperatura (GUO et al., 1994), etc.

48

Na pratica, os modelos sofrem urna serie de restri~6es

em fun~ao do carater heterogeneo e anisotr6pico dos materiais

com rela~ao a mineralogia, tamanho de particulas e condi~6es

hidro16gicas, com dificuldades para ajustar os parametros as

condi~6es de campo (problemas de calibra~ao) e com poucos

dados de campo para a valida~ao (EUA-EPA, 1994).

o Bureau of M2nes dos E.U.A. selecionou os testes de

celula de urnidade e ABA para fornecer dados experimentais

para uso em urn projeto de modelagem de predi~ao (WHITE e

JEFFERS, 1994). 0 objetivo do Bureau nao e de modelar 0

potencial de drenagem acida de materiais retirados da pilhas

de rej ei tos existentes e sim 0 das rochas estereis obtidas

durante a explora~ao e 0 desenvolvimento das jazidas, de modo

a identificar suas tendencias de desenvolver drenagem acida

e permitir que as companhias previamente planejem 0

tratamento e a disposi~ao desses materiais (WHITE e

JEFFERS, 1994). E inten~ao do governo desse pais requerer

as companhias acessarem 0 potencial de drenagem acida das

futuras opera~6es como parte do processo de licenciamento.

Dentro da ideia do projeto de modelagem de predi~ao

do Bureau of M2nes, WHITE e JEFFERS (1994) planej aram urn

experimento com amostras contendo 1,5, 3,5 e 13,0 % de

piri ta, usando testes ABA e celulas de urnidade. Os testes

ABA qualificaram todas as amostras como potencialmente

acidificantes, porem a amostra com 1,5 % de sulfeto (PA =

46,9 e PN = 10,2 kg CaC0 3 t-1) apresentou efl uente com pH

neutro durante as 51 semanas do teste, enquanto que as

49

outras apresentaram efluentes sempre acidos. A partir das

taxas de libera9ao de sulfato, Ca e Mg, os autores

realizaram a extrapola9ao do tempo necessario para esgotar 0

potencial de neutraliza9ao da amostra com 1,5 % de sulfeto,

chegando a 130 semanas para essa passar a desenvolver

drenagem acida. Portanto, os testes mais comurnente usados de

20 semanas iriam erronaemente interpretar a amostra como nao

geradora de acido.

Por outr~ lado, MILLER et al. (1994) propoe urn

metodo bern mais simples a partir de urna variante do metodo

do per6xido de hidrogenio, chamada teste de gera9ao liquida

de acidez (net acid generation - NAG) (sem elimina9ao de

carbonatos), para simular a cinetica de produ9ao de acidez.

No teste, a varia9ao de pH e de temperatura e moni torada

durante todo 0 periodo da rea9ao. Como a varia9ao desses

parametros mostra rela9ao com a quantidade de sulfetos e de

carbonato os autores esperam relacionar a cinetica do teste

com a as rea90es que ocorrem no campo.

2.6 Justificativas e hip6teses de trabalho

As caracteristicas dos solos construidos nas areas

de minera9ao de carvao na regiao do Baixo Jacui mostraram

se determinadas pelo processo construtivo e pelos materiais

utilizados na sua constru9ao (KAMPF et al., 1996, se9ao

2.4.2). Dessa forma, alem da variabilidade herdada dos

materiais geo16gicos e dos solos, urna grande variedade de

caracteristicas dos solos construidos podem ser criadas por

50

diferentes processos construtivos, determinando espessura e

grau de compactac;:ao das camadas bern como diferentes

disposic;:oes de materiais (ordem de empilhamento e grau de

mistura), as quais os processos pedogenicos iraQ se sobrepor.

Como observado pelos pesquisadores do problema nas

areas de minerac;:ao (sec;:ao 2.6.5), as principais dificuldades

para a predic;:ao da acidez e sua modelagem matematica

residem justamente na grande variabilidade dos solos

construidos, 0 que restringe a extrapolac;:ao dos dados para

a realidade de campo (calibrac;:ao e validac;:ao dos modelos) .

Por outro lado, 0 aCUmulo de experiencias tern

levado os pesquisadores a conclusao de que 0 caminho para a

predic;:ao mais segura da gerac;:ao de acidez parte de

cri terios localmente especi ficos (si te-specific) (MORIN e

HUTT, 1994) e de que a modelagem do potencial de drenagem

acida das rochas estereis presentes nas colunas geologicas

pode permitir 0 planejamento previo do tratamento e da

disposic;:ao desses materiais (WHITE e JEFFERS, 1994).

Assim, na coluna geologica das areas de minerac;:ao

de carvao, abaixo da zona de intemperizac;:ao, podem existir

estratos ricos em carbonatos e esmectitas, capazes de

liberar grandes quantidades de bases (GRUBE et al., 1982;

SNARSKI et al., 1981; sec;:ao 2.4.1), que dispostos nos solos

construidos teriam a capacidade de neutra1izar a acidez

gerada, evitando a acidificac;:ao das aguas antes dessas

atingirem as aguas subterraneas e os corregos. A presenc;:a

dessas litologias nas colunas geologicas das areas de

51

minera~ao de carvao do Baixo Jacui e indicada pela

ocorrencia de camadas com pH alcalino de solos construidos

nas areas recompostas (KAMPF et al., 1996; se~ao 2.4.2).

Entretanto, 0 procedimento de recolocar os estereis

na mesma ordem que existe na coluna geologica (se~ao

2.5.3), deve posicionar a maior parte desses materiais nas

por~oes mais profundas, colocando os estratos intemperizados,

com poucas bases e baixa capacidade de neutraliza~ao, nas

partes superiores. Dessa forma,

nas partes superiores do

a contamina~ao por pirita

perfil fica com poucas

possibilidades de ser neutralizada naturalmente.

o grande volume de material movimentado, envolvendo

grandes custos financeiros, bern como a necessidade da

recomposi~ao ambiental ser realizada concomitante com a

lavra, de maneira seqUencial (se~ao 2.5.3), impossibilita

interrup~oes para tratamentos antes da cobertura final

(BUGIN, comunica~ao pessoal). Desse modo, a coloca~ao

estrategica desses materiais geologicos no perfil

recomposto, dentro da sistematica de recomposi~ao

topografica, pode consistir em uma alternativa viavel no

lugar de tratamentos como a calagem.

Hipotese 1: A coloca~ao dos materiais ricos em bases e

carbonato junto com os materiais piritosos pode

prevenir ou neutralizar a acidez e diminuir a

contamina~ao por metais.

52

Hip6tese 2: 0 conhecimento das caracteristicas quimicas,

fisicas e minera16gicas de cada tipo de material

da coluna geo16gica e da sua evolu~ao pedogenica

nas variadas situa~oes, incluindo a sua intera~ao

ao longo do tempo com a acidez produzida, fornece

urna base para a predi~ao da acidez liquida

produzida nos solos construidos e da sua evolu~ao

ao longo do tempo.

Hip6tese 3: A coloca~ao planej ada dos rna teriais geo16gicos

pode diminuir 0 grau da variabilidade possivel

para os solos construidos, permitindo urn maior

poder de previsao e conseqllentemente maiores

possibilidades de minimizar 0 impacto da

acidifica~ao tanto no curto, como medio e longo

prazo.

o estudo se propoe, dessa forma, a conhecer e

definir melhor 0 sistema acido sulfatado que pode

potencialmente ser construido em urna area de minera~ao

especifica, no caso, a mina de carvao Recreio. 0 ponto de

partida deve ser os materiais pre-minera~ao, presentes em

urna coluna geo16gica representativa da area de minera~ao de

carvao, determinando-se as tendencias da sua evolu~ao no

ambiente pedogenico desde 0 tempo zero. Essa investiga~ao

constitui urna das etapas iniciais necessarias na busca de

urna reabilita~ao em acordo com as exigencias de

sustentabilidade das condi~oes ambientais a longo prazo.

3. MATERIAL E METODOS

o projeto foi concebido em tres etapas: (a)

identifica9ao e caracteriza9ao dos materiais presentes na

coluna geologica de urna area de minera9ao de carvao, (b)

determina9ao dos seus potenciais de acidifica9ao e de

neutraliza9ao e (c) determina9ao da sua evolu9aO pedogenica

atraves das taxas de libera9ao de acidez e de alcalinidade.

Com esse fim, no final do primeiro semestre e inicio

do segundo semestre de 1995 foram realizadas varias visitas a area da mina Recreio (Butia-RS). Apos se ter obtido urna

familiariza9ao com as opera90es de minera9ao e urn born

conhecimento da geologia local foi selecionado urn perfil

representati vo da coluna geologica para coleta de amostras.

Nos laboratorios de analises de solos da Faculdade de

Agronomia da UFRGS foram realizadas caracteriza90es quimicas,

fisicas e mineralogicas desses materiais, bern como testes

estaticos e cineticos, estes ultimos iniciados em novembro de

1995. As metodologias para os testes estaticos (metodo do

peroxido de hidrogenio) e cineticos (colunas) foram escolhidas

com base na maior similaridade com os processos naturais e

simplicidade do equipamento e de execu9ao (ver se90es 3.2,

3.3, 4.2.1 e 4.3.1).

54

3.1 Caracterizac;:ao geral dos materiais da coluna

geologica

3.1.1 Selec;:ao do perfil para amostragem, descric;:ao

morfologica e preparo das amostras

Foi selecionado urn perfil representativo do bloco

Riocell na mina Recreio, da COPELMI Ltda (Butia-RS) (ver

se~oes 2.2.1 e 2.3.1). Nesse perfil, recem aberto, com cerca

de 46 metros de profundidade (Figuras 9 e 10, se~ao 4.1.1),

coletou-se ao longo de urna linha vertical amostras de 21 tipos

diferentes de materiais (solo, saprolito e rochas) (Tabela 1,

se~ao 4.1.1). A amostragem foi realizada ap6s urna rapida

inspe~ao da variabilidade dos materiais, coletando-se de cada

urn varias sub-amostras incluindo as varia~oes observadas

para, apos secas e moidas, serem misturadas formando urna

amostra composta, de modo a representar urna media do material

usado para a composi~ao dos solos construidos.

solo,

Foram descritas as

saproli to e rochas,

principais

tais como:

caracteristicas de

cor, estrutura, grau

de coerencia (consistencia), mineralogia macroscopica,

presen~a de superficies de deslizamento e outras, de acordo

com LEMOS e SANTOS (1984).

Todas as amostras foram previamente secas ao are Em

seguida, as amostras de solo foram moidas com rolo de

madeira, ao passe que as de rocha e saprolitos,

relativamente coerentes, foram moidas em urn

por serem

moinho de

discos, que forneceu fragmentos de material com variada

distribui~ao granulometrica.

55

As amostras moidas de rocha e saprolito foram

peneiradas com urn jogo de peneiras padrao (2,00; 1,00; 0,50;

0,25; 0,105 e 0,053 mID), compondo 6 fra<;6es "granulometricas"

(1,00-2,00 mID; 0,50-1,00 mID; 0,25-0,50 mID; 0,105-0,25 mID;

0,053-0,105 mID e < 0,053 mID). Para uniformizar a distribui<;ao

de "tamanho de graos" entre as amostras, a partir das 6

fra<;6es obtidas com 0 peneiramento, foram compostas amostras

com mesma distribui<;ao em peso das fra<;6es (12% de 1,00-2,00

mIn, 40% de 0,50-1,00 mID, 23% de 0,25-0,50 mID, 10% de 0,105-

0,25 mID, 10% de 0,053-0,105 mID e 5% de < 0,053 mID). Nessa

distribui<;ao foram pri vilegiadas as fra<;6es mais grosseiras

de modo a obter urn material que, nos testes cineticos,

acomodado em colunas, pudesse apresentar urna razoavel

condutividade hidraulica (ver se<;6es 2.4.2, 2.6.3 e 2.6.5.2).

o material de solo, moido, e os materiais de

saprolitos e rochas, moidos e compostos com mesma

distribui<;ao de tamanho de graos, foram utilizados para as

caracteriza<;6es fisicas (analise granulometrica), quimicas

(pH, condutividade eletrica, complexo trocavel), testes

estaticos (determina<;ao de potencial de neutraliza<;ao e

acidifica<;ao) e testes de lixivia<;ao em colunas.

3.1.2 Analises Fisicas e Quimicas

As determina<;6es fisicas e quimicas foram efetuadas

segundo 0 Manual de Metodos de Analise de Solo da

EMBRAPA/SNLCS (1979), descritas a seguir.

56

Na determina~ao da composi~ao granulometrica do

solo foi usado como dispersante NaOH 1N, enquanto que nos

materiais de sapr61ito e rochas, em fun~ao do pH mais

elevado e da presen~a de carbonatos, foi usado

hexametafosfato de s6dio IN. A agita~ao foi rapida em

agi tador do tipo Bouyoucos por 15 minutos. Em ambos os

casos, a argiLa foi determinada por sedimenta~ao,

utilizando 0 metodo da pipeta, a fra~ao silte foi calculada

por diferen~a e a fra~ao areia foi retida em peneira de

malha de 0,053mm, lavada, e ap6s seca, separada por

peneiramento em grossa (2,00-0,21mm) e fina (0,21-0,053mm),

determinada~ por pesagem.

Para a determina~ao da densidade aparente de

sapr61i to e de rocha utilizou-se fragmentos relati vamente

grandes dos materiais, medindo 0 volume atraves do

deslocamento .do liquido em provetas graduadas de 500 cm3 e

calculando a rela~ao massa-volume. A densidade de particula

foi determinada atraves do metodo do picnometro.

o pH foi determinado potenciometricamente na

suspensao solo-liquido na propor~ao 1:1, em peso (15 g solo:

15 g agua). A condutividade eletrica foi determinada nessa

suspensao com condutivimetro da marca Digimed.

Para os cations trocaveis utilizou-se extra~ao com

KCl 1N e com acetato de amonio IN. Ca e Mg extraidos com

acetato de amonio foram determinados por espectroscopia de

absor~ao atomica e 0 Al extraido com KCl 1N por titula~ao

com NaOH 0,0125N. K e Na trocaveis, extraidos com acetato

57

de amonio IN, foram determinados por espectrofotometria de

chama.

A acidez extraivel (H+Al) com acetato de Ca a pH 7

foi determinada por titula~ao com NaOH O,0125N. 0 H extraivel

foi calculado por diferen~a entre essa e 0 Al trocavel.

3.1.3 Analises mineralogicas

As amostras de rocha, saproli to e de solo foram

moidas e analisadas sob a forma de po. 0 difratometro de

raios-X utilizado foi urn aparelho Philips equipado com tubo

de Fe e monocromador de grafite. As condi~6es de opera~ao

foram de 30kV e 30mA. As amostras foram passadas a 2°29 por

minuto, de 4 a 55°.

A avalia~ao das quantidades relativas dos minerais

foi realizada atraves da compara~ao da intensidade dos

reflexos, ja que essas intensidades devem ser proporcionais

as quantidades dos minerais. Entretanto, como nao e

possi vel afirmar que urn mineral e mais abundante que 0

outr~ somente por mostrar urna altura de reflexo maior,

existe urn a possibilidade de erro no que se refere as

estimativas das quantidades dos minerais dentro de urna

mesma amostra. Porem, no caso da compara~ao entre amostras,

tal avalia~ao pode ser considerada valida para estimar

aspectos quantitativos relativos entre diferentes amostras

com composi~ao mineralogica semelhante.

58

3.2 Potencial de acidificac;:ao e de neutralizac;:ao

dos materiais da col una geologica

o metodo utilizado foi 0 do peroxido de hidrogenio

modificado de O'SHAY et al. (1990) (se<;ao 2.6.5.1), com

algumas adapta<;6es.

As adapta<;6es visaram por um lado uma dissolu<;ao

mais eficiente dos carbonatos e por outro a obten<;ao do

potencial de acidifica<;ao a partir da mesma por<;ao da

amostra utilizada para a determina<;ao do potencial de

neutraliza<;ao (ver se<;6es 2.6.5.1 e 4.2.1).

Para remo<;ao dos carbonatos partiu-se de 5,000 g de

amostra, usando, no lugar de HCl 6M a frio, 25 ml de HCl

0,5N e aquecimento em banho maria, de modo a efeti var a

dissolu<;ao de carbonatos como a dolomita, caso em que 0 HCl

a frio, mesmo em alta concentra<;ao, nao e eficiente. Para

remover a acidez residual foi utilizada a lavagem com 25 ml

de CaC1 2 1M seguida de centrifuga<;ao, repetida duas vezes, ao

inves de filtra<;ao (ver se<;ao 4.2.1). Na solu<;ao da remo<;ao

com HCl 0,5N, acrescida da solu<;ao da lavagem com CaC1 2 , em

fun<;ao da normalidade mais baixa,

o equivalente em carbonato de

aproveitou-se para medir

Ca de modo a estimar 0

potencial de neutraliza<;ao, 0 que nao era preconizado pelo

metodo original com HCl 6M. 0 potencial de neutraliza<;ao

(PN) foi determinado pelo consumo do acido adicionado a

amostra, por titula<;ao com NaOH 0,25N.

A oxida<;ao da piri ta com 0 peroxido de hidrogenio

30% foi conduzida de maneira semelhante ao do metodo de

59

0' SHAY et al. (1990), partindo de uma aliquota de 1,000 g

da amostra livre de carbonato, titulando-se a acidez produzida

com HCl 0,0500N para determinar 0 potencial de acidifica<;ao.

As unidades usadas para expressar 0 potencial de

neutrali za<;ao (PN) e 0 potencial de acidi fica<;ao (PA) sao

expressas em kg de CaC03 por tonelada de material,

calculadas de acordo com as seguintes expressoes:

PN

PA

(ml branco- ml amostra) x N base x 50

g amostra

ml gasto amostra x N base x 50

g amostra

3.3 Teste de lixiviacao em colunas

3.3.1 Preparo das colunas

o experimento de lixivia<;ao foi montado em tubos de

PVC de 40 rom de diametro e 25cm de comprimento, tendo sido

acomodados em cada coluna exatamente 200g de material (base

seca) , fracionado e homogeneizado quanta a distribui<;ao

granulometrica no caso do material de rocha ou sapr61ito,

conforme item 3.1.1.

Em cada coluna, 0 material de solo, sapr61ito ou

rocha foi acomodado sobre uma rolha perfurada portadora de

um tubo plc§.stico, para dar passagem ao efluente. A rolha

foi recoberta com filme plastico (perfurado no local do

tubo plastico) para evitar contamina<;oes pelo material da

rolha. Entre 0 material e a rolha foram colocados um papel

filtro, colado as paredes do tubo com cola de PVC de modo a

evi tar a passagem de particulas em suspensao, bern como

60

varias folhas de telas de nylon, para criar um espa90 entre

o papel fil tro e a rolha (Figura 7) Alem disso, algumas

folhas de telas de nylon foram dispostas sobre a superficie

das amostras para diminuir a energia da agua durante a

coloca9ao do volume para a lixivia9ao.

Amostra ---/i...-.u.t

tela nylon

Tubo PVC 4Ommx25cm

tela nylon

/ filme plastico V (perfurado)

l""==Id:::=--r~roIha perfurada

FIGURA 7. Detalhe de constru9ao das colunas de lixivia9ao

61

3.3.2 Conducao da lixiviacao

Para evi tar a principal desvantagem dos testes em

colunas, que e a dificuldade de trabalhar com nlimeros

grandes de amostras (se~ao 2.6.5.2), foram selecionados

apenas os materiais mais importantes em termos de

representa~ao nos solos construidos (se~ao 2.3.3) e na

coluna geologica (se~ao 4.1.1), levando em conta 0 volume e

o posicionamento nos solos construidos. Por isso, foi

escolhido 0 carvao da camada A, que e colocado nos solos

construidos, e nao da camada S ou M (se~oes 2.3.1 e 3.1.1),

que sao beneficiados (e que nem foram coletados), bem como

preferiu-se utilizar da camada A um siltito cinza (3,5m de

espessura) e nao a marga (10 cm) ou 0 siltito esverdeado

(60 cm) e da camada S 0 sil ti to (1, 4 m) e nao 0 sil ti to

carbonoso (18 cm).

Dessa forma, foram selecionados como mais

representati vos oi to materiais (solo: horizonte A+B,

saprolito, argilito amarelo, siltito e carvao fosco da

camada A, siltito espesso, siltito da camada S e siltito do

esteril intermediario), em tres repeti~oes, formando um

total de 24 colunas para os testes de lixivia~ao (Figura

8) •

Para retirar a influencia do fator granulometria na

compara~ao entre as amostras, estas foram moidas,

fracionadas e compostas de forma a possuirem a mesma

distribui~ao de tamanho de particulas (se~ao 3.1.1). Nessa

distribui~ao foi favorecido 0 tamanho areia acima de 0,5mm

62

(se~ao 3.1.1) com 0 intuito de proporcionar boas condi~6es

de percola~ao da agua, de modo a garantir a lixi via~ao.

Essa providencia foi tomada em fun~ao do conhecimento

previo das caracteristicas de porosidade e condutividade

hidraulica mui to baixas exibidas pelo materiais no campo

(se~ao 2.4.2).

FIGURA 8. Colunas de lixivia~ao apoiadas em bancada e frascos para coleta do efluente, com 3 repeti~6es para cada tipo de material.

A lixivia~ao com agua destilada foi precedida de urn

lento e cuidadoso urnedecimento das amostras, atraves de

sucessivas adi~6es de pequenas quantidades de agua destilada.

Esse procedimento teve 0 prop6si to de evi tar a dispersao e

63

suspensao do material, que poderia originar compacta<;ao e

forma<;ao de canais preferenciais para a passagem da agua.

Ap6s atingida a sua capacidade maxima de reten<;ao de agua,

isto e, aquela a partir da qual qualquer incremento

passasse a originar um gotej amento, deixou-se as colunas

fechadas por uma semana para que a fase s61ida entrasse em

equilibrio com a fase liquida, tanto quimica como

fisicamente.

No periodo inicial todas as amostras foram

lixiviadas somente com agua destilada, colocando-se a cada

vez um volume unico de 44,2 ml, correspondentes na coluna a

uma altura de lamina de agua de 40 mm, adicionando-se um

novo volume somente ap6s a passagem completa (ap6s parar de

gotej ar) .

Depois de atingida a fase acida nos efluentes

provenientes do carvao fosco (ver se<;ao 4.3.1), uma das

repeti<;6es de cada tipo de material pas sou a receber esses

efluentes acidos no lugar da agua destilada.

Em cada lixiviado, coletado em frascos, foram

medidos 0 pH e a conduti vidade eletrica. 0 intervalo de

tempo entre as lixivia<;6es utilizado nao foi fixo, variando

de acordo com a condutividade hidraulica de cada amostra.

Dessa forma, como alguns tipos de materiais davam passagem

bern mais rapida de agua que outros (ver se<;ao 4.3.1), para

evitar a espera excessiva em fun<;ao de apenas um ou outro,

o ritmo de lixivia<;ao tornou-se pr6prio para cada tipo de

material. Com isso, 0 nlimero de lixivia<;6es para cada

64

material foi diferente (ver Apendices 1 e 2 e se~ao 4.3.1),

ao redor de 160 lixivia~6es para 0 carvao fosco, de 25 a 45

para argilito amarelo, que apresentou a condutividade

hidraulica mais baixa, e entre 80 e 120 para os outros

materiais. 0 tempo entre as lixivia~oes foi em media de 2,7

dias para 0 carvao, 9 a 16 dias para 0 argilito amarelo e

entre 3,5 e 6 dias para os outros materiais.

3.3.3 Analise quimica dos efluentes

Em oi to intervalos foram separados efluentes para

analises quimicas de cations basicos (Ca, Mg, Na e K),

metais (Fe, Al, Mn, Cr, Ni, Co, Zn, Cu, Pb, Cd) e de anions

(silicio, sulfato, carbonato e bicarbonato) .

Ca, Mg, Fe, Mn, Al, Cr, Ni, Co, Zn, Cu, Zn Pb e Cd

foram determinados por espectroscopia de absor~ao atomica,

ao passo que Na e K foram determinados por

espectrofotometria de chama. 0 Si foi determinado por

colorimetria segundo metodo adaptado de HALLMARK et al.

(1982), com molibdato de am6nio como complexante e leitura

a 400 nm. Para a determina~ao de sulfato foi utilizada

turbidimetria com BaC1 2-gelatina, sem fazer digestao da

solu~ao (modificado de TEDESCO et al., 1985). 0 carbonato e

o bicarbonato foram determinados por ti tula~ao com H2 S04

0,0025N, utilizando como indicadores fenolftaleina

(carbonato) e metil-orange (bicarbonato).

65

3.4 Balan90 de massa dos processos de acidifica9ao

e de neutraliza9ao

As quantidades de sulfato liberadas pelas amostras

do carvao fosco nos testes de lixivia<;ao foram estimadas

atraves da condutividade eletrica, determinada em todos os

lixiviados do carvao, que mostraram-se proporcionais as

quantidades de sulfato determinadas nas analises quimicas

(Figura 25, se<;ao 4.4) As rela<;6es usadas para os calculos

constam no apendice 6 e as estimativas para cada lixiviado

sao apresentadas, juntamente com a planilha de calculo, no

apendice 7.

As quantidades de enxofre iniciais no carvao fosco

foram estimadas com base nos valores de potencial de

acidifica<;ao determinados no metodo estatico (se<;ao 4.2),

conforme calculos apresentados na se<;ao 4.4.1.

Para 0 balan<;o de massa da neutraliza<;ao foram

tambem utilizadas as estimativas das quantidades de enxofre

liberadas pelo carvao fosco, considerando a soma da

quantidades de sulfato nos efluentes acidos que lixiviaram

as amostras e que ti veram 0 pH tamponado. Para 0 balan<;o

global do potencial de acidifica<;ao e de neutraliza<;ao dos

materiais presentes na coluna geo16gica foram utilizados os

valores dos potenciais de acidifica<;ao (PA) e de

neutraliza<;ao (PN) determinados nos testes estaticos (se<;ao

4.2) e as densidades aparentes e as espessuras dos

materiais (se<;ao 4.1).

4. RESULTADOS E DISCUSSAO

4.1 Caracterizac;:ao geral dos materiais presentes

na col una geologica

A maior parte da area da Mina Recreio passi vel

ainda de minera~ao encontra-se nos blocos Riocell e Coreia

(BUGIN, comunica~ao pessoal), consti tuindo assim areas de

expansao da minera~ao. Nesses blocos 0 condicionamento

geologico e semelhante, mostrando uma camada de cobertura

espessa (ver se~ao 2.3.1). Dessa forma, os materiais

presentes na coluna geologica do perfil Barranco da Riocell

representam a provavel composi~ao dos materiais da maioria

dos solos que iraQ ser construidos na area da Mina Recreio.

4.1.1 Morfologia

A figura 9 mostra uma vista panoramica do perfil

Barranco da Riocell, onde foram coletadas as amostras. A

figura 10 apresenta urn esquema simplificado da coluna

geologica presente nesse perfil, utilizando a nomenclatura

e agrupando as rochas sedimentares de acordo com a

classifica~ao usada na mina em fun~ao da lavra e da

recomposi~ao ambiental (se~ao 2.3.1).

67

FIGURA 9. Vista do perfil Barranco da Riocell onde foram coletadas as amostras.

Nesse ponto a sequencia de cobertura possui cerca

de 33 metros de espessura ate a camada S, que e separada da

camada M, encontrada a 45 m de profundidade, por urn esteril

intermediario (intercalac;ao de sil ti to e pedra areia) com

6,2 metros de espessura (Figura 10).

A sequencia de cobertura pode ser dividida em dois

intervalos em func;ao da cor e do grau de coerencia dos

materiais, urn ate a profundidade de 18 m e outro de 18 ate

33 m de profundidade. Da superficie ate 4,8 m de profundidade

o material e incoerente e removivel com pa; desse ponto em

diante, torna-se gradualmente mais coerente, com a passagem

do predominio de cores variegadas vermelhas e amarelas para

68

cores acinzentadas (Figura 10). A partir de 18 m de

profundidade os materiais sao coerentes, somente removiveis

com marreta, apresentando cores predominantemente cinzento

escuras (Tabela 1).

Prof. (m)

Espessura Utologia e espessura (m) (m)

1,98 Solo- Podzolico Vermelho-Escuro

2,81 Argilito vermelho-amarronado variegado (saprolito)

13,45 Argilito siltoso amarelado

5,21 Siltito cinza (3,48m) I Carvao fosco (1 ,03m) I Camada Siltito esverdeado (0,60m) I Marga (0,10m) A

9,80 Siltito

33,25_

Carvao (2,54m) I Siltito carbonoso (0, 18m) I Camada 5,53 Tonstein (0,03m) I Siltito (1,38m) I S

Pedra areia (1,40m)

6,22 Siltito (3,56m) I Pedra areia (2,66m)

46,07_ 1,07 Carvao (0,85m) I Siltito (0,22m) Cam ada M

FIGURA 10. Coluna geologica simplificada do perfil Barranco da Riocell.

69

TABELA 1. Identifica~ao, pro fundi dade , cor e outras caracteristicas do material coletado na coluna geologica.

n"- Prof. Material Descri~ao m

1 0,2 Solo: horizonte A Bruno averme1hado escuro (5YR 3/3)

2 0,8 Solo: horizonte B Verme1ho (2,5YR 4/6)

3 1,7 Solo: horizonte C Variegado verme1ho (2,5YR 4/6) pred. e cinzento brunado claro (2,5Y 6/2) sub.

4 3,5 Argilito vermelho Variegado bruno forte (7, 5YR 5/6) e

5

6

7

8

9

10

11

12

l3

14

15

16

17

18

19

amarronado (saprolito) CINZENTO brunado claro (2,5Y 6/2)

5,0 Transi<;:ao

10,0 Argilito siltoso amarelado mole

15,0 Argilito siltoso acinzentado

18,5 Siltito (CA)

19,5 Marga (CA)

19,8 Carvao fosco (CA)

20,0 Siltito (CA)

21,0 Siltito (CA)

21,5 Siltito verde (CA)

28,0 Siltito espesso

34,0 Siltito carbonoso (CS)

34,5 Tonstein (CS)

35,5 Siltito (CS)

37,0 Pedra areia (CS)

37,5 Siltito (CS)

Verme1ho escuro acinzentado (2,5Y 312)

Varios tons: amare10 brunado (lOYR 6/8), bruno amare1ado (lOYR 5/6) e amarelo olivaceo (2,5Y 6/6); internamente Bruno acinzentado escuro (2,5Y 4/2)

Interior: bruno acinzentado escuro (2,5Y 4/2), revest. paredes e slick.: cinzento olivaceo (5Y 512) e cinzento (5Y 611)

Preto (N2,5/0) a cinzento escuro (N3,5/0)

Cinzento olivaceo (5Y 5/2), branco (N8/0) e cinzento (N5/0)

Preto (N2,5/0); niveis de py e cbn

Cinzento muito escuro (N3,5/0) a cinzento (N4/0)

Cinzento muito escuro (N3,5/0)

Cinzento esverdeado (5GY 5/1); 50-60cm

Cinzento muito escuro (N3/0); muitos slick., preenchimento com cbn

Preto a cinzento muito escuro (N2,5/0)

Bruno acinzentado (2,5Y 5/2)

Cinzento muito escuro (N3/0)

Matriz cinzento muito escuro (N3/0) , pontos pretos (N2/0) e brancos (lOYR 8/1)

Cinzento muito escuro (N3/0) ------------------------------------------------------_.

20 42,0 Pedra areia (El) Matriz cinzento muito escuro (N3/0), pontos pretos (N2/0) e brancos (lOYR 8/1)

21 44,0 Siltito (El) Cinzento muito escuro (N2,5/0)

pred.= predominante; sub.= subordinado; slick.= slickensides revest.= revestimento; py= pirita; cbn= carbonato CA= camada A; CS= camada S; El= esteril intermediario

70

o solo genetico (horizontes A + B + C alterado

pedogenicamente) e argiloso e profundo a muito profundo,

estendendo-se ate cerca de 2 m de profundidade. Trata-se de urn

solo Podz61ico Vermelho-Escuro com sequencia de horizontes

A-AB-BA-B-BC. 0 horizonte A e bruno-avermelhado escuro no

matiz 5YR e 0 horizonte B e vermelho no matiz 2,5YR, as

transi~6es sao graduais e a estrutura do horizonte B e

moderada em blocos subangulares.

o horizonte C mais 0 sapr61ito estende-se ate 5 m

de profundidade, mostrando um aumento gradual das por~6es

menos intemperizadas, de cores acinzentadas, ate transformar

se em urn variegado, material esse conhecido na mina como

argilito amarronado variegado (Tabela 1). Na transi~ao para

o argilito amarelo, com aproximadamente um metro de

espessura, ocorre um material de cor vermelho escura

acinzentada contrastante com as cores dos materiais acima e

abaixo, brunadas e amareladas, respectivamente. Do argilito

amarelo ate os siltitos encontrados a 18 m de profundidade,

como referido anteriormente, observa-se um aumento do grau

de coerencia do material e das cores acinzentadas em

rela~ao as amareladas. Nas por~6es mais inferiores do

argilito amarelo e comum a presen~a de slickensides.

A partir de 18 m de profundidade os materiais sao

coerentes e com cores acinzentadas escuras, exibindo 0

carater de rocha sa. A 20 metros e encontrado 0 primeiro

nivel de carvao, com pirita e carbonato na forma de n6dulos

e lentes, que por ser de baixa qualidade e muito variavel,

71

nao e aproveitado, sendo colocado junto com os outros

estereis da camada de cobertura nos solos construidos (se~ao

2.3.1). Esse pacote carbonoso, chamado de camada A, com 5,2

m de espessura, simplificadamente representado na figura

10, e consti tuido na realidade por uma al ternancia de 6

camadas de carvao e uma de marga (calcario argiloso) com 7

camadas de siltito, um deles carbonoso.

Entre a camada A e 0 pacote carbonoso conhecido

como camada S ocorre uma seqUencia de sil ti to com 9,8 m de

espessura, encerrando a seqUencia de cobertura a 33 m de

profundidade. Esse apresenta como caracteristica marcante a

presen~a abundante de slickensides, em varias dire~6es, 0

que confere a rocha um aspecto fragmentado, sendo comum a

ocorrencia de carbonato revestindo essas superficies.

o pacote carbonoso camada Scorn 5,5 m de espessura,

a semelhan~a da camada A, e tambem formado por uma alternancia

de varias camadas, sendo 7 camadas de carvao, 4 de siltito (1

carbonoso) e 1 de pedra areia, ocorrendo ainda um ni vel de

tonstein.

o esteril intermediario entre a camada Sea M, com

6,2 m de espessura, e formado por uma alternancia de 3 camadas

principais de pedra areia e 3 de siltito, havendo em alguns

pontos alternancias centimetricas entre essas litologias.

o pacote carbonoso camada M ocorre a 45 m de

profundidade, apresentando em 1,1 metros de espessura tres

camadas de carvao entre duas de siltito.

72

4.1.2 Caracteristicas Fisicas e Quimicas

As analises fisicas e quimicas de algumas amostras

selecionadas constam nas Tabela 2 e 3, respectivamente.

Os horizontes A e B do solo sao argilosos ao pas so

que 0 C e franco argiloso. 0 saprolito e muito argiloso e um

pouco menos denso que os argilitos (2,0 kg dm- 3). Os

argilitos amarelo e cinza sao franco siltosos, com 0 cinza

apresentando uma densidade semelhante ados siltitos.

Os materiais a partir da camada A sao densos (>2,2

kg dm- 3),' - d -a exce9ao 0 carvao (1,7kg dm- 3). Os siltitos sao

franco sil tosos, enquanto que os materiais do tipo pedra

areia sao franco a franco siltosos.

TABELA 2. Analises fisicas de alguns materiais presentes na coluna geologica.

Areia Areia silte Argila Densid. grossa fina Densid. n~ Material

(2,00 - (0,20 - (0,05 - <0,002mn) partie. aparente 0,2Clrrn) 0,05rrm) 0,002rrm)

g kg- 1 -- kg dm- 3 _

1 solo Hz. A 188 181 211 420 2,67

2 solo Hz. B 148 167 198 487 2,72

___ ~~~~~_~~_~ _______ 1~~ ___ ~~~ ___ 1~Q ___ ]~~ ____ ~L~~ ______ _ _

4 sapr61ito 2 4 304 691 2,53 2,00

5 transi<;:ao 2,10

6 argilito amarelo' 64 125 5~9 242 2,66 2,13

7 argilito einza 2 45 685 267 2,68 2,35 ---------------------------------------------------------10 Carvao foseo (CA) 1,73

11 siltito (CA) 44 75 667 214 2,63 2,31 ---------------------------------------------------------14 siltito espesso 41 96 612 250 2,69 2,23 ---------------------------------------------------------17 siltito (CS) 25 51 708 216 2,50 2,29

18 pedra areia (CS) 389 85 397 128 2,38 2,19 ---------------------------------------------------------20 pedra areia (EI) 215 126 537 122 2,58 2,17

21 siltito (EI) 9 21 691 279 2,59 2,29

TABELA 3. Analises quimicas dos materiais presentes na coluna geologica.

n"- Material pH CE Ca(l) Mg(l) K(I) Na(1) S Al (2) H(3) T Sat. Sat. Ca/Mg bases Al

llS cm- 1 mmolc kg- 1 % %

1 solo Hz. A 4,80 53 15,7 11,7 0,8 0,7 28,9 5,6 89,9 124,4 23 16 1,35

2 solo Hz. B 4,69 36 9,2 13,1 0,7 0,5 23,5 8,6 70,2 102,3 23 27 0,71

3 Solo Hz. C 4,79 29 9,4 13,9 0,6 0,5 24,4 3,3 50,4 78,1 31 12 0,68

4 saprolito 4,79 130 110,8 118,9 4,4 3,8 237,9 14,8 64,9 317,6 75 6 0,93

5 transi<;c3.o 7,50 240 173,2 155,0 3,9 7,1 339,2 3,6 0,0 342,9 99 1 1,12

6 argilito amarelo 7,30 73 187,2 192,1 3,8 7,1 390,2 1,6 1,6 393,5 99 0 0,97

7 argilito cinza 7,33 250 191,0 194,3 3,8 8,0 397,0 2,0 0,0 399,0 99 1 0,98

10 carvao (CA) 2,50 8100 225,5 68,3 6,8 1,7 302,3 3,30

11 siltito (CA) 8,55 680 167,8 121,7 3,6 10,4 303,5 1,38

13 silt. verde (CA) 8,85 780 195,3 104,9 3,4 11,5 315,0 1,86

14 siltito espes. 9,55 400 227,0 138,5 4,1 16,2 385,8 1,64

15 sil ti to carbo (CS) 7,82 810 69,2 39,7 1,2 6,8 116,9 1,75

17 siltito (CS) 7,63 410 53,5 31,0 1,8 7,1 93,5 1,73

19 silt ito (CS) 7,57 600 40,8 22,7 2,5 8,5 74,5 1,80

20 pedra areia (EI) 8,35 176 50,6 27,1 1,6 11,3 90,6 1,87

21 siltito (EI) 8,52 113 39,9 17,2 1,2 7,7 66,0 2,31

(1) extrai vel com acetato de amonio IN (2 ) extraivel com RCI IN (3) extraive1 com acetato de ccUcio IN CE condutividade eletrica na suspensao solo-agua 1:1 em peso;

S = soma de bases extraiveis; T = soma de cations extraiveis; Sat. Bases lOOS/T; Sat. Al 100Al/ (S+Al) --.J LV

74

o solo apresenta pH muito baixo (4,7 a 4,8), muito

baixa eondutividade eletriea (CE) «50 pS em-I), baixa soma e

satura~ao por bases (23 a 28 mmol c kg- 1 e 12 a 27%) e baixa

satura~ao por Al (12 a 27%), possuindo, portanto, earater

distr6fieo.

o sapr61i to, apesar do pH mui to baixo (4,8) e da

baixa CE (130 pS em-I), apresentou alta soma (238 mmol c kg-I) e

satura~ao por bases (75%) (eutr6fieo).

Os argilitos mostram baixa a media CE (73 a 250 pS

em-I), pH elevado (7,3 a 7,5) e alta soma de bases (340 a 400

mmol c kg- 1).

Os siltitos da eamada A e 0 siltito espesso possuem

media a alta CE (400 a 780 pS em-I), pH muito elevado (8,6 a

9,6) e alta soma de bases (300 a 380 mmol c kg-I). 0 earvao,

apesar do pH mui to baixo, apresenta tambem alta soma de

bases, alem de CE bem mais alta do que ados outros

materiais (8000 pS em-I).

Os sil ti tos da eamada M tambem apresentam media a

alta CE (400 a 800 pS em-I), porem pH menos elevado (7,6 a 7,8)

e menor soma de bases (75 a 120 mmolc kg-I). Ja os sil ti tos e

pedra areia do esteril intermediario mostram baixa a media

CE (113 e 176 pS em-I), pH elevado (8,4 e 8,5) e soma de

bases ainda menor (66 e 91 mmol c kg-I) .

Em fun~ao de urn possivel earater mais reativo que 0

normalmente eneontrado em solos, as amostras utilizadas

para determina~ao de pH e eondutividade eletriea reeeberam

outra leitura ap6s 48 horas (Tabela 4) .

75

TABELA 4. Leitura de pH e condutividade apos 1 e 48 horas.

AEoS 1 h Apos 48 h n£ Material pH CE pH CE

j.lS _1

em - j.lS em--

1 solo Hz. A 4,80 53 4,79 51

2 solo Hz. B 4,69 36 4,66 35

3 Solo Hz. C 4,79 29 4,76 28

4 saprolito 4,79 130 4,54 142

5 transic;::ao 7,50 240 6,85 210

6 argilito amarelo 7,30 73 6,98 270

7 argilito cinza 7,33 250 6,92 220

10 carvao (CA) 2,50 8100 3,66 4000

11 siltito (CA) 8,55 680 8,29 890

13 silt. verde (CA) 8,85 780 8,54 1070

14 siltito espes. 9,55 400 8,98 400

15 siltito carb. (CS) 7,82 810 7,52 720

17 siltito (CS) 7,63 410 7,33 450

19 siltito (CS) 7,57 600 7,36 590

20 pedra areia (El) 8,35 176 7,81 210

21 siltito (El) 8,52 113 7,89 250

As leituras de pH apos 48 horas mostraram-se

praticamente inalteradas apenas no solo, ao passo que nos

outros materiais 0 pH mostrou uma sensi vel diminui<;ao, a

exce<;ao do carvao que mostrou uma eleva<;ao. Em rela<;ao a

mudan<;a na CE, parte das amostras mostrou eleva<;ao (argilito

amarelo, siltito CA, siltito verde, siltito CS e pedra

areia e siltito EI), parte diminui<;ao (transi<;ao, argilito

cinza, carvao CA e siltito carbonoso), enquanto que outras

mostraram pouca ou nenhuma di feren<;a (sil ti to espesso e

siltito CS); as altera<;6es mais significativas foram

76

detectadas no argili to arnarelo (arnostra n~ 6), urn aurnento

na ordern de 3 vezes, e no carvao CA, que apresentou urna

grande dirninui~ao.

4.1.3 ~neralogia

Urn quadro resumo das analises rnineralogicas realizadas

por difratornetria de raios X e apresentado na Tabela 5.

TABELA 5. Mineralogia de solo, saprolito e rochas presentes na coluna geologica.

n~ Material

1 Solo - hz A

2 Solo - hz B

4 Saprolito

5 Transi<;ao

6 argilito amarelo

11 Siltito (CA)

Mineralogia (1) (2)

caulinita » esmectita, quartzo

caulinita » esmectita, quartzo

caulinita > esmectita, quartzo

caulinita ~ esmectita, quartzo

esmectita > caulinita, quartzo

caulinita ~ esmectita, qz, cbn, fdp

_~~ __ Sj}!~~~~~E~~J~~~_~~~~~nj!~_~3~~~~~~~a2_s~~_~b~~_~~_~d£ __

_ ~! __ Sj}!~~~3~£~~~~ ___ ~~~~c~j!~_~_~~~~~~~t32_g~~5EE~_!~ __ _ 15 Siltito carbo (CS) caulinita» esmectita, qz, fdp

17 Siltito (CS) caulinita> esmectita, qz, tr fdp

_~~ __ Sj}!~~~_~~1 ______ ~~~~i~j!~_~3~~~~~~t32_S~~YjE _______ _

20 Pedra areia (El)

21 siltito (El)

caulinita » esmectita, qz, fdp

caulinita » esmectita, qz, fdp

(1) determinada p~r difratometria de raios-X (2) estimativa da quantidade relativa pel a intensidade dos reflexos. qz: quartzo; py: pirita; cbn: carbonato; fdp: feldspato

tr: trac;:os; > maior que; » muito maior que; ~ aproximadamente igual a

77

Do horizonte A ate a base dos argilitos a

composi~ao dos materiais e semelhante, caulinita, esmectita

e quartzo, variando entretanto as propor~oes, observando-se

um gradual aumento relativo da esmectita em rela~ao a

caulini ta. Nos horizontes A e B do solo ocorre urn grande

predominio da caulinita sobre a esmectita, diminuindo esse

predominio no horizonte C e no saprolito, com a situa~ao se

invertendo nos argilitos, onde a esmectita passa a dominar.

Nos materiais da camada A voltam a ocorrer a

esmectita e a caulinita em propor~oes equilibradas,

aparecendo tambem em todas as amostras, alem do quartzo,

quantidades detectaveis na DRX de feldspato e de carbonato,

bem como de pirita no carvao fosco (Tabela 5) .

No siltito espesso, presente entre as seqliencias da

camada A e da camada S, novamente ocorre urn grande

predominio da esmectita sobre a caulinita, com a presen~a

subordinada de carbonato e feldspato, alem do quartzo.

Nas rochas da camada S, bem como nas do esteril

intermediario, nao ha indica~oes da presen~a de carbonato,

a caulini ta e mais abundante que a esmecti ta, ocorrendo

tambem quartzo e menores propor~oes de feldspato.

4.1.4. Discussao

o aspecto visual que mais chama a aten~ao na coluna

geologica e a varia~ao de cores observada ao longo dos

primeiros 18 m de espessura da camada de cobertura (Figuras

9 e 10). De cores avermelhadas no matiz 2,5YR no solo,

78

passa a cores brunadas no matiz 7,5 YR no saproli to, a

amarelo brunadas no matiz 10YR no argilito amarelado, e a

partir desse ponto, a urn aurnento gradual das cores

acinzentadas em rela~ao as amareladas ate chegar em

cinzento escuro nos siltitos a 18 m de profundidade (Tabela

1). Esse aspecto, aliado a urn concomitante aurnento no grau

de coerencia e de densidade dos materiais (Tabela 2),

indica urn atenuamento gradual da frente de intemperiza~ao.

Fica assim evidenciada a grande profundidade que 0

intemperismo atingiu nesses tipos de rochas, em decorrencia,

provavelmente, de fatores como idade e estabilidade da

superficie, estrutura das rochas mais permeavel a agua, etc.

o solo presente na coluna geologica, em fun~ao da

sua morfologia, caracteristicas quimicas e fisicas pode ser

classificado como Podzolico Vermelho-Escuro distrofico Tb A

proeminente textura argilosa. Sua estrutura moderada em

blocos subangulares e suas transi~oes graduais (carater nao

latossolico) e sua baixa satura~ao por Al (Tabela 3)

indicam que provavelmente esse solo pertencea unidade

Podzolico Vermelho-Escuro eutrofico e distrofico (PE 2 ) de

SCHNEIDER et al. (1996) (ver se~ao 2.2.4).

A analise granulometrica dos materiais (Tabela 2)

indica 0 predominio da textura argilosa no solo, com

relativamente menor teor de silte, como encontrado na

maioria dos solos subtropicais do Rio Grande do Sul. A

analise confirma tambem 0 carater argiloso do saprolito

(argilito variegado), nao confirmando, entretanto, esse

79

carater para as amostras do argilito siltoso amarelado

(Figura 10 e Tabela 1, materiais 6 e 7), que apresentam 0

predominio da fra~ao silte. Dessa maneira, salvo erros de

metodologia de analise, a denomina~ao mais correta para

esses materiais seria a de siltito. De qualquer forma, de

3,5 mate 10 m de profundidade deve ocorrer uma grada~ao de

materiais argilosos para siltosos, o que incluiria

argilitos no intervalo, bern como deve existir varia~oes de

urn ponto a outro na mesma profundidade. Portanto, e

prematuro afirmar que a denomina~ao argilito siltoso

amarelado utilizada na mina nao esta correta. Para

investigar essa questao de forma mais rigorosa deveria ser

realizada urna amostragem especifica para verificar 0 grau

de variabilidade desses materiais.

Por outro lado, a analise granulometrica mostra urn

grande predominio da fra~ao silte nos siltitos da camada A

para baixo (entre 612 e 708 g kg-I), com pouca areia, como

seria esperado para esse tipo de rochas, bern como a

presen~a significativa de areia (474 e 341 g kg-I),

principalmente areia grossa, nos materiais do tipo pedra

areia (Tabela 2, materiais 18 e 20). Esses materiais

apresentam densidade em media entre 2,2 e 2,3 kg dm- 3,

iguais as densidades maximas encontradas nos solos

construidos (se~ao 2.4.2), indicando a provavel inclusao de

urn desses materiais -com os de cima. A densidade de 1,73 kg

dm- 3 para 0 carvao, relativamente elevada para esse tipo de

80

material, confirma a alta propor~ao de materia mineral, urna

das razoes para 0 seu nao aproveitamento.

As analises quimicas e mineralogicas (Tabelas 3 e 4)

confirmam a suposi~ao levantada no item 2.7 de que pudessem

existir na coluna geologica da area, abaixo da zona de

intemperiza~ao, materiais ricos ern bases e carbonato.

No manto intemperizado (solo + saprolito + argilito

amarelado), partindo do solo predominantemente caulinitico,

e observado urn aurnento gradativo da esmectita em rela~ao a

caulinita com a profundidade (Tabela 5). Essa distribui~ao

mineralogica esta em acordo corn 0 incremento observado na

quantidade e na satura~ao de bases extraiveis (29 a 397

mmol c kg-: e 23 a 99%, respectivamente) e no pH dos materiais

(de 4,8 a >7) (Tabela 3), sugerindo uma intemperiza~ao a

partir de urn material de origem uniformemente esmectitico.

Esse aurnento em profundidade nas quantidades de esmecti ta

explica a presen~a comum de slickensides nas por~oes mais

inferiores do argilito amarelado (se~ao 4.1.1).

Ao longo da por~ao nao intemperizada da coluna

geologica (da camada A para baixo), porem, nao existe urna

rela~ao das quantidades de bases e da esmecti ta com a

profundidade como a observada na por~ao intemperizada e sim

com a composi~ao dos pacotes de rochas.

Os materiais pertencentes a camada A possuem

quantidades aproximadamente equilibradas de esmectita e

caulini ta, ou pelo menos, menos esmecti ta em rela~ao a

caulini ta do que 0 argili to amarelado (ver observa~ao a

81

respeito da quantifica~ao pela intensidade dos reflexos na

se~ao 3.1.3) , bern como quantidades subordinadas de

carbonato e feldspato, alem de quartzo. Os siltitos desse

pacote mostram quantidades de bases extraidas com acetato

de amonio apenas urn pouco menores do que os argili tos,

porem valores de pH mais elevados, 0 que pode ter rela~ao

com a presen~a de carbonatos nos siltitos ou com 0 fato dos

argilitos possuirem algurn grau de intemperiza~ao.

o sil ti to espesso apresenta compos i~ao semelhante

as rochas do pacote A, com presen~a de carbonato e

feldspato alem do quartzo, porem com predominio acentuado

da esmectita sobre a caulinita. Esse predominio se traduz

em urna quantidades de bases extraiveis mais elevadas, bern

como em urn pH bastante alto (em torno de 9,6), explicando

tambem a grande quantidade de slickensides observada nessa

rocha. A alta quantidade de bases associada a presen~a de

carbonato, a espessura consideravel desse pacote, cerca de

9,8 m (Figura 10) e sua estrutura menos massiva, fornecida

pela grande quantidade de slickensides em varias dire~6es,

torna

usado

esse material potencialmente interessante

na neutraliza~ao da acidez, conforme a

aventada no item 2.7.

para ser

hipotese

Nos materiais da camada M, bern como nos do esteril

intermediario, e observada urna quantidade menor de bases

extraida com acetato de amonio do que nos materiais acima

(Tabela 3), combinando com sua composi~ao mineralogica, que

mostra urn predominio da caulinita sobre a esmectita,

82

presenc;:a de feldspato alem do quartzo, sem a presenc;:a de

carbonato detectavel na DRX (Tabela 5).

As medic;:6es de pH e condutividade eletrica apos 48

horas (Tabela 4) confirmaram a expectativa de urn possivel

carater mais reativo nos materiais da coluna abaixo do

saprolito. Por outro lado, a alterac;:ao minima observada nas

amostras de solo apenas ratificou a experiencia acurnulada

na area da agronomia com respeito a determinac;:ao de pH, que

diz que urn a hora e tempo suficiente para que os solos

entrem em equilibrio com a agua e com 0 CO2 da atmosfera.

A diminuic;:ao do pH entre 0,21 e 0,65 unidades

observada nos materiais da coluna geologica abaixo do solo,

a excec;:ao do carvao, apesar de nao ser muito elevada, chega

a expressar urna certa reatividade, ja que e acompanhada por

urna variac;:ao na condutividade eletrica (Tabela 4). Essa

alterac;:ao, porem, nao deve surpreender, pois essa deve ser

a primeira ocasiao em que seus minerais entram em contato

com agua apos a diagenese (processo que converte os

sedimentos em rochas consolidadas), bern como nurnerosas

novas superficies expostas devem ter sido criadas no

saprolito e no argilito amarelado apos a moagem.

A medida da CE na amostra do argilito amarelo apos

48 horas indicou urn aurnento expressivo em relac;:ao a leitura

de 1 hora (Tabela 4). Essa mudanc;:a, no entanto, apenas

colocou a CE dessa amostra dentro do patamar observado nas

outras amostras pertencentes ao intervalo do argilito

amarelado (transic;:ao, argilito amarelo e argilito cinza),

83

melhorando a rela~ao observada e indicando que 0 tempo de

espera para 0 equilibrio da amostra com agua deve ser maior

do que 1 hora.

Na amostra de carvao as varia~6es das medidas de pH

e de CE ap6s 48 horas seguiram tendencias completamente

diferentes das outras amostras (Tabela 4), com aumento no

pH e diminui~ao na CEo Esse comportamento sugere a

ocorrencia de rea~6es de oxida~ao da piri ta (equa~ao 1,

item 2.6.1, p.29) e de neutraliza~ao pelo carbonato

(equa~ao 2, item 2.6.4, p.37), que foram detectados na

amostra do carvao, tanto por difratometria de raios X

(Tabela 5) como na inspe~ao visual (Tabela 1) Em um

primeiro momenta a oxida~ao da pirita produziria ions H+ e

sulfato, conferindo um pH mais baixo e altas condutividades

eletricas; em urn segundo momento, a acidez produzida

provocaria a dissolu~ao dos carbonatos, que neutralizariam

parte dessa acidez, aumentando 0 pH, e que pela combina~ao

do Ca liberado com 0 sulfato, produzindo gesso (equa~ao 2,

item 2.6.4), diminuiriam a quantidade dos ions em solu~ao,

e consequentemente a condutividade eletrica. A validade de

tal interpreta~ao, por um lado, indica a rapidez das

rea~6es de oxida~ao da pirita e de neutraliza~ao pelo

carbonato, e por outro, implica numa inadequa~ao da medida

de pH apenas 1 hora ap6s a adi~ao de agua como indicativa

do pH de equilibrio da amostra contendo esses materiais.

4.2 Potencial de acidifica9ao e de neutraliza9ao

dos materiais presentes na col una geologica

84

o potencial de acidifica<;ao e de neutraliza<;ao e

determinado atraves de metodos classificados como

estaticos, por esses determinarem apenas a quantidade total

de acidez e de alcalinidade que as amostras podem liberar,

em contraposi<;ao a metodos cineticos, que procuram

determinar as taxas de libera<;ao dessa acidez e dessa

alcalinidade (MORIN e HUTT, 1994; EUA-EPA, 1994), (ver

se<;ao 2.6.5 e 2.6.5.1).

Os testes estaticos buscam estimar toda a acidez e

toda a alcalinidade das amostras que iraQ participar das

rea<;6es de acidifica<;ao provenientes da oxida<;ao da pirita

e das rea<;6es de neutraliza<;ao por parte dos carbonatos

(se<;oes 2.5.1, 2.6.1 e 2.6.4). Dessa maneira, pressupoe-se

que 0 potencial de acidifica<;ao (PA) e somente devido aos

sulfetos e que 0 potencial de neutraliza<;ao (PN) e somente

devido aos carbonatos,

urn resultado liquido,

e que esses iraQ concorrer, gerando

que sendo favoravel ao PA ira gerar

acidez. Atraves de criterios recomendados pelas agencias de

prote<;ao ambiental, como 0 EPA (Environmental Protection

Agency) dos EUA, sobre as diferen<;as entre esses potenciais

(PN-PA) ou sobre razoes PN/PA (se<;ao 2.6.5.1), e realizada

a predi<;ao da gera<;ao de acidez, considerada como 0

principal problema enfrentado nas areas de minera<;ao de

carvao (se<;ao 2.4).

85

4.2.1 Adaptayao do metodo do Peroxido de Hidrogenio

de O'SHAY et al. (1990)

Com base nas observa~oes feitas por varios autores

e no estudo de O'SHAY et al. (1990) (se~ao 2.6.5.1), que

indicou melhores estimati vas pelo metodo de oxida~ao com

peroxido de hidrogenio, decidiu-se optar pelo metodo

modificado de 0' SHAY et al. (1990). Esse, no entanto, por

recomenda~ao dos proprios autores, poderia ser melhorado de

modo a obter uma dissolu~ao mais eficiente dos carbonatos.

Essa poderia ser atingida utilizando aquecimento, ja que 0

HCl quente favorece a solubiliza~ao de carbonatos como a

dolomita e a siderita.

Por outro lado, aparentemente, esse metodo foi

desenvolvido apenas para a

acidifica~ao, nao tendo sido

(1990) observa~ao alguma a

potencial de neutraliza~ao.

estimativa do potencial de

colocada por 0' SHAY et al.

respeito da estimativa do

Sendo assim, essa estimati va

deveria ser realizada separadamente. Nesse caso, procurou

se uma maneira de adaptar 0 metodo para estimar tambem 0

potencial de neutraliza~ao a partir da etapa que envolvia a

remo~ao dos carbonatos, ja que seria necessaria uma mudan~a

para obter uma melhor dissolu~ao dos mesmos.

No lugar de 100 ml de HCl 6M a frio para remo~ao

dos carbonatos utilizou-se 25 ml de HCl 0,5N e aquecimento

em banho maria a 50-60°C, aproveitando a solu~ao

proveniente dessa remo~ao, em fun~ao da normalidade mais

86

baixa do acido, para medir 0 equivalente em carbonato de Ca

e estimar 0 potencial de neutraliza~ao, 0 que nao era

preconizado pelo metodo original. Desse modo, pode-se obter

o potencial de neutraliza~ao a partir da mesma por~ao da

amostra que sera utilizada para a determina~ao do potencial

de acidifica~ao (ver detalhes do metodo na se~ao 3.2). Alem

disso, 0 aquecimento em banho maria a uma temperatura pouco

elevada, poderia diminuir os riscos de dissolver outros

minerais, como constatado por LAPAKKO (1994) em metodos que

levam a amostra a fervura, 0 que geraria superestima~ao do

potencial de neutraliza~ao.

Outra

0' SHAY et al.

realizada por

modifica~ao

(1990) foi

lixivia~ao

introduzida

na fase da

com 300 a

na metodologia de

remo~ao da acidez,

400 ml de CaCl 2 1M

atraves de filtra~ao. A primeira considera~ao e a respeito

do volume de CaClz 1M (300 a 400 ml) que, talvez necessario

para remover a acidez devida a 100 ml de RCI 6M, seria

excessivo para 25 ml de RCI 0,5N. A considera~ao seguinte e

a respeito da filtra~ao, que nos testes realizados mostrou

se muito demorada, mesmo com suc~ao a vacuo. Para diminuir

o tempo necessario e simplificar 0 procedimento, no lugar

da filtra~ao utilizou-se a lavagem com dois volumes de 25

ml de CaCl 2 1M nos mesmos tubos de centrifuga utilizados

para 0 aquecimento em banho maria com RCI 0,5N, com

agi ta~ao e centrifuga~ao, acrescentando 0 sobrenadante ao

volume proveniente do aquecimento com RCI 0,5N. Com isso, 0

volume ti tulado para a estimati va do potencial de

neutraliza~ao e de aproximadamente 75 ml

da remo~ao dos carbonatos com HCl 0,5N

87

(25 ml originais

mais 50 ml da

remo~ao da acidez residual com CaC1 2 1M). Os resultados do

procedimento, apos as modifica~6es, mostraram-se satisfatorios,

tanto na simplicidade como na rapidez de execu~ao.

Para a etapa seguinte, a determina~ao do potencial

de acidifica~ao, planejou-se seguir a metodologia de O'SHAY

et al. (1990) sem modifica~6es. Os testes iniciais, porem,

geraram estimativas completamente insatisfatorias, com

valores muito elevados. 0 teste do peroxido de hidrogenio

utilizado (da marca Synth) revelou uma acidez mui to

elevada, que tem por origem 0 acido sulfurico adicionado

como estabilizante. 0 teste com peroxidos de hidrogenio de

outras marcas disponi veis no comercio apontou 0 Peridrol,

fabricado pela Merck, como unico peroxido livre de acidez

excessi va. Com a utiliza~ao desse peroxido, seguindo

praticamente todo procedimento de O'SHAY et al. (1990) para

essa etapa, chegou-se a estimativas melhores.

4.2.2 Resultados e Discussao

Na tabela 6 sao apresentados os resultados das

estimativas dos potenciais de acidifica~ao e de

neutraliza~ao para os materiais da coluna geologica do

perfil Barranco da Riocell, obtidos atraves do metodo do

peroxido de hidrogenio modificado de 0' SHAY et al. (1990),

adaptado para a determina~ao do potencial de neutraliza~ao

de acordo com os procedimentos descritos na se~ao 3.2.

88

TABELA 6. Estimativas de potencial de acidificac;ao (PA) e potencial de neutraliza~ao (PN) de solo, saprolito e rochas presentes na coluna geologica.

n:2. Material

1 solo - horiz. A

2 Solo - horiz. B

3 Solo - horiz. C

4 Sapr61ito

5 Transi<;ao

6 Argilito amarelo

PA

5,11

5,02

5,59

6,45

5,69

5,69

PN

4,92

5,20

4,90

10,16

12,25

14,29

PN-PA

-0,19

0,19

-0,69

3,71

6,56

8,60

PN/PA

1,0

1,0

0,9

1,6

2,2

2,5

7 Argilito cinza 5,74 14,92 9,18 2,6 ------------------------------------------------------~

10 Carvao fosco (CA)

11 Siltito (CA)

13 siltito verde (CA)

15 Siltito carbo (CS)

17 Siltito (CS)

18 Pedra areia (CS)

20 Pedra areia (El)

21 silt ito (El)

71,13

7,55

6,69

3,30

3,11

2,53

5,31

4,16

14,52

29,51

37,74

8,97

6,09

7,38

9,37

5,48

-56,61

21,96

31,05

5,67

2,98

4,85

4,06

1,32

0,2

3,9

5,6

2,7

2,0

2,9

1,8

1,3

De maneira geral, os resultados indicam que em

rela~ao ao potencial de acidificac;ao, entre os materiais

analisados, apenas 0 carvao fosco da camada A destacou-se

por apresentar urn valor estimado de PA elevado (71,1 kg

CaC03 t-1), quase 10 vezes 0 apresentado pelo material com 0

segundo maior valor (7,6 kg CaC03 t-1) (Tabela 6).

Por outro lado, em relac;ao ao potencial de

neutralizac;ao destacaram-se, em urn primeiro plano, o

siltito e 0 siltito verde da camada A e 0 siltito espesso,

89

com valores estimados de PN entre 29,5 e 37,4 kg CaC03 t-1•

Em urn segundo plano aparecem 0 carvao e os argili tos com

valores variando entre 10, 1 e 14, 9 kg CaC03 t-1• Ap6s, os

materiais da camadas S e do esteril intermediario, com

valores entre 5,5 e 9,4 kg CaC03 t- 1, com 0 solo mostrando

os valores mais baixos, entre 4, 9 e 5,2 kg CaC03 t- 1•

Para a predic;ao da gerac;ao de acidez utiliza-se a

diferenc;a entre PN e PA (net neutralization potential, NNP)

ou a razao PN/PA; amostras com NNP<O ou razoes <1 sao

consideradas potenciais geradoras de acido (sec;ao 2.6.5.1).

Sao bastante adotados 0 criterio de razao PN/PA > 2,5-3,0

para a nao gerac;ao de acidez das amostras, recomendando-se

testes cineticos para averiguac;ao daquelas com NNP entre

-20 e 20 ou razoes entre 1:1 e 3:1 (sec;ao 2.6.5.1).

De acordo com esses criterios, apenas 0 carvao

seria considerado, com folga, potencial gerador de acidez.

Os sil ti tos da camada A e 0 sil ti to espesso seriam os

(micos considerados como nao geradores de acidez (razoes

PN/PA>3), enquanto que os demais cairiam na faixa de

incerteza (razoes PN/PA entre 1 e 3) (Tabela 6).

A adoc;ao rigida desses criterios , entretanto, vern

sofrendo serias criticas, como as de MORIN e HUTT (1994),

que encontraram razoes muito variadas em suas amostras para

que em testes cineticos nao apresentassem gerac;ao de acidez

(sec;ao 2.6.5.1). Outra restric;ao importante a aplicac;ao

desses criterios no caso do presente estudo e a diferenc;a

de metodologia, pois esses cri terios foram estabelecidos

90

para testes do tipo ABA, que utilizam a estimativa a partir

do S total, que superestimaria 0 potencial de acidifica9ao

em rela9ao ao metodo do per6xido (se9ao 2.6.5.1). A causa

dessa superestima9ao, 0 teor total de S, provavelmente

introduz urna boa parte da varia9ao observada nas razoes

PN/PA para a nao gera9ao de acidez, ja que e plausivel que

haj a uma razoavel varia9ao entre as propor90es do S da

pirita e 0 S total. Mesmo nos testes ABA modificados, que

utilizam a estimativa do S de sulfeto, a varia9ao tambem

deve existir ern fun9ao das dificuldades metodo16gicas de se

obter 0 S piritico via S nao sulfatado (se9ao 2.6.5.1).

Teoricamente, mesmo assurnindo que a metodologia do

per6xido de hidrogenio empregada nesse estudo seja a mais

exata e precisa, ainda assim haveria varia90es devido a

diferentes taxas de consurno de PN e PA por fatores intrinsecos

das amostras (diferentes mineralogias) ou especificos das

condi90es locais (site-specific) , necessitando testes

cineticos (MORIN e HUTT, 1994; se9ao 2.6.5.1)

A exatidao das estimativas de potencial de

acidifica9ao, entretanto, po de ser questionada. 0 per6xido

de hidrogenio utilizado (peridrol da Merck), apesar de

apresentar urna acidez bern menor em compara9ao com os de

outras marcas testadas, nao fornecia no seu r6tulo a

informa9ao de que fosse do tipo livre de estabilizante,

como preconizado no metodo de 0' SHAY et al. (1990). Urn

branco realizado com 0 peridrol, curnprindo todas as etapas

porem sem as amostras, apresentou no final urn pH de 5,6,

91

necessitando uma adi~ao de base para chegar a pH 7

equivalente a 5,16 kg CaC0 3 t-· se nele tivesse uma amostra.

Se esse valor fosse descontado das amostras praticamente

anularia os valores de potencial de acidifica~ao da maioria

delas, restando valores acima de 1,0 kg CaC03 t-1 somente no

sapr6lito (1,29 kg CaC03 t- l ), siltito (CA) (2,39 kg CaC03 t-l )

e siltito verde (CA) (1,53 kg CaC03 t- 1) (Tabela 7). 0

carvao, de qualquer maneira, ainda permaneceria com valores

muito elevados (65,96 kg CaC03 t-1), confirmando seu carater

de material potencialmente acidificante.

TABELA 7. Valores de potencial de acidifica~ao (PA) das amostras descontado 0 branco e do pH da solu~ao

no final da oxida~ao com H202 •

n2 Material

1 Solo - horiz. 2 Solo - horiz.

4 Sapr61ito 5 Transic;::ao

A B

6 Argilito amarelo

kg

PAll) CaC03 t- 1

-0,05 -0,14

1,29 0,53 0,53

pH(2)

4,83 4,48

4,10 4,94 4,81

___ ~~.E.9i:!~~0_~i~~~ _________ 9.J_5_7 ______ i!....~~ __ _ 10 Carvao fosco (CA) 65,96 2,20 11 Siltito (CA) 2,39 3,97

__ ~~_Sil:!:~~0_~~~~e_JS:12L ______ ~_5} ______ ~!....§.Q. __ _ __ ~~_Si~!~!..~3~.P~~~~ ________ 9.J_7_6 ______ i!....!.§' __ _

15 Siltito carbo (CS) -1,86 5,60 17 Siltito (CS) -2,06 5,60

__ ~~_P~.9E~_c:.r3i~_1~SJ _______ :..~.-,-6_3 ______ ~!....~Q. __ _ 20 Pedra areia (EI) 0,14 4,90 21 Silt ito (EI) -1,00 5,00

(1) PA descontado 0 branco (2) pH da soluc;::ao ap6s a oxidac;::ao com H202 Obs.: PA do branco equi valente a 5, 16 kg CaC0 3 t- 1

pH da soluc;::ao do branco = 5,60

92

Os dados da Tabela 7 mostram tambem que varias

amostras apresentaram pH bern menor do que 0 branco ao final

da oxida~ao, apesar de depois com a titula~ao terem

revelado uma quantidade menor de acidez do que ele nas suas

solu~6es (valores negativos). Alem disso, outras amostras

que apresentaram pH semelhante ao branco mostraram

quantidades bern menores de acidez do que esse (os valores

mais negativos). Isto significa que 0 branco apresentou uma

curva de titula~ao diferente, ou seja, as especies quimicas

presentes na solu~ao do branco tamponaram mais 0 pH do que

as especies nas solu~6es das amostras.

Segundo 0' SHAY et al. (1990) mesmo nos per6xidos de

hidrogEmio nao estabilizados os fabricantes colocam

pequenas quantidades de estabilizantes (p.ex. Sn). Como

nessa condi~ao

completamente 0

a fervura nao conseguiria decompor

H20 2 , que sendo fracamente acido iria

afetar a titula~ao, tomou-se a medida de adicionar Cu como

catalisador para decompor 0 excesso de H20 2 • 0 Cu, porem,

com 0 aumento do pH na titula~ao causa hidr6lise,

produzindo ions H+. A acidez titulada, no entanto, de

acordo com 0' SHAY et al. (1990), deveria ser mui to pouco

afetada em fun~ao das pequenas quantidades adicionadas

(1000 pg), que contribuiriam com apenas 0,0157 mmol de H+.

Por outro lado, amostras com alta quantidade de Mn, tambem

catalisadores do H2 0 2 , poderiam ter a acidez do sistema

afetada mais significativamente (O'SHAY et al., 1990).

93

Assim, varios fatores podem ter afetado a acidez

das soluc;6es por causas diferentes do que a oxida<;ao da

pirita, possibilitando algumas suposic;6es. Calculando-se a

acidez titulada na prova em branco obtem-se 0,0512 mmol de

H+, portanto a acidez produzida pela adic;ao de Cu poderia

ser responsavel por cerca de 30% dessa. No caso da amostra

n~ 18, que apresentou 0 menor volume de titulac;ao, a acidez

titulada foi de 0,0251 mmol de H+. Ou seja, a diferenc;a de

acidez entre as duas foi de 0,0261 mmol de H+, que estaria

na ordem de grandeza da acidez produzida pelo Cu

adicionado. Pode-se especular entao que 0 Cu ou outros

metais adicionados como estabilizantes no peridrol podem no

branco terem produzido acidez por hidr6lise, enquanto que

nas amostras nao, pelo fato de nelas terem sofrido

adsorc;ao. Isso poderia explicar a diferente curva de

titulac;ao do branco, que exibe um maior tamponamento que as

amostras em valores de pH acima de 6. De qualquer forma,

poderiam existir muitas outras possibilidades, como outros

tipos de interac;6es entre a composic;ao das amostras e 0

ou 0 Cu ou outros elementos adicionados como

estabilizantes,

ap6s a fervura

levando a diferentes proporc;6es de H20 2

e adic;ao de Cu, bern como a libera<;ao de

outros elementos para a soluc;ao, capazes de interagir com 0

sistema acido-base.

Dessa forma, um grande grau de incerteza pode ser

colocado sobre 0 significado dos baixos valores de

potencial de acidifica<;ao estimados pelo metodo. A acidez

94

titulada responsavel por esses pode ser somente 0 resultado

da a<;ao dos compostos quimicos adicionados, com suspei tas

da intera<;ao desses com as amostras, 0 que tornaria 0

desconto da prova em branco uma medida discuti vel. Com

isso, a possibilidade do PA indicado nesses materiais ser

devido a pirita fica praticamente afastada. Nos siltitos da

camada A, que apresentaram valores urn pouco mais elevados e

urn pH ao final da oxida<;ao urn pouco menor (Tabela 7), a

possibilidade de parte do seu PA ser devido a piri ta nao

po de ser descartada, principalmente por esses serem

materiais associados ao carvao.

Por outro lado, a diferen<;a de magnitude entre 0

valor estimado para 0 carvao e os outros (Tabela 6), aliada

a presen<;a de pirita, detectada tanto visualmente como na

DRX (se<;ao 4.1), nao coloca duvidas quanta ao carater

acidificante da amostra. A exatidao do valor apresentado na

Tabela 6, entretanto, pode ser questionada, assim como a do

suposto valor descontando a prova em branco (Tabela 7), com

o valor real devendo situar-se em urn ponto intermediario.

As estimati vas de potencial de neutraliza<;ao tern

sido bastante criticadas com base nos seguintes argurnentos

(LAPAKKO, 1994; EUA-EPA, 1994): (1) 0 uso de acidos fortes

pode dissolver minerais que nao iriam naturalmente reagir

da mesma forma de modo a manter 0 pH das aguas dentro de

urna faixa de pH "ambientalmente" aceitavel (>5,5, de acordo

com EUA-EPA, 1994); (2) a fervura do acido incluiria os

carbonatos de Mg e de Fe, superestimando 0 PN; (3)

95

hidr6xidos de metais podem precipitar durante a titula~ao

com NaOH, levando a subestima~ao do PN.

Os pontos (1) e (2), entretanto, podem ser rebatidos.

Em rela~ao ao primeiro pode-se levantar dois aspectos, 0 de

que 0 uso de acidos fortes nao deveria ser completamente

uma desvantagem, ja que a acidez produzida pela pirita nao

e fraca e, por outro lado, tambem 0 de que nao somente os

carbonatos, mas tambem 6xidos e hidr6xidos de Ca, Mg e AI,

fosfatos e silicatos pouco resistentes podem tambem

neutralizar a acidez gerada (MORIN e HUTT, 1994; SHERLOCK

et al., 1995), como pode ser visualizado na equa~ao 9,

apresentada por SHERLOCK et ale (1995).

Alcalinidade - [H+J + [OWJ + [HC03-J +2 [C032 -J

+ [NH3 J + [HS-J + 2 [S2-J

+ [HSi03-J + 2[SiO/-J + [B(OH)4-J

- [H3P04 J + [HPO/- J + 2 [P04 3- J (9)

Em rela~ao ao ponto (2), existe 0 argumento de que

os carbonatos de Fe nao deveriam ser descartados do PN,

pois ap6s 0 consumo da calcita (carbonato de Cal 0 pH pode

ser tamponado entre 5,1 e 6,0 pela dissolu~ao da siderita

(carbona to de Fe) (SHERLOCK et al., 1995), 0 que nao pode

ser considerado como "ambientalmente" nao aceitavel.

Sendo plausivel entao considerar como aceitavel uma

certa neutraliza~ao do acido por parte de silicatos e

outros minerais mais soluveis, como proposto por SHERLOCK

96

et ale (1995), deveria ser procurado 0 limite a partir do

qual a solubilizac;ao pas sasse a se estender aos minerais

mais resistentes, que nao seriam solubilizados pelo sistema

acido sulfatado dentro do periodo em que esse atuasse, que

e relativamente curto em termos de tempo pedo16gico (sec;ao

2.5.1) Isso signi fica que a intensidade da atuac;ao do

acido deve ser ponderada, restringindo 0 seu efeito de

solubilizac;ao apenas aos carbonatos e aos minerais mais

soluveis. Apesar de nao existirem trabalhos especificos a

esse respeito, pode-se observar que deveria ser evitada a

fervura, principalmente a prolongada, que teoricamente

teria possibilidade de solubilizar os minerais mais

resistentes, causando nesse caso uma superestimac;ao

significativa.

Ponderando os aspectos discutidos acima, de tentar

restringir a solubilizac;ao aos carbonatos e minerais mais

soluveis, incluindo os carbonatos de Mg e de Fe, foi usado

nesse estudo HCl 0,5N e aquecimento em banho maria a 50°C

por somente 15 minutos.

A apreciac;ao grosseira dos dados de potencial de

neutralizac;ao apresentados na Tabela 6, a principio,

indicaria que a metodologia foi bern sucedida, j a que os

materiais que forneceram os maiores valores foram aqueles

em que foram constatadas a presenc;a de carbonato (Tabela 5,

sec;ao 4.1.3). Porem, a julgar pelos valores de PN do solo,

sapr61ito e argilitos, que por estarem dentro da zona de

intemperizac;ao deveriam possuir uma quantidade menor de

97

minerais facilmente intemperizaveis, teria ocorrido uma

superestima9ao consideravel, comprometendo 0 metodo.

Uma possibilidade para que nao tivesse ocorrido uma

superestima9ao significativa seria a neutraliza9ao do acido

adicionado pelas bases trocaveis presentes nesses

materiais, ou mais corretamente, pela troca de ions H+ com

as bases do complexo sortivo. Porem, segundo O'SHAY et al.

(1990), com a utiliza9ao de CaC1 2 1M no lugar da agua 0 Ca2+

deveria ter deslocado a acidez trocavel, trazendo-a de volta

para a solu9ao que foi titulada.

Essa suposi<;ao de 0' SHAY et al. (1990) e discuti vel

em fun<;ao do fato amplamente conhecido de que os ions H+

sao adsorvidos mais fortemente do que qualquer outro ion

monovalente ou divalente (TAN, 1982), devendo ser extraidos

com sais mui to tamponados como 0 acetato de Ca, que e 0

preconizado na metodologia da EMBRAPA/SNLCS (1979) para a

extra<;ao da acidez (H+Al) em solos (ver se9ao 3.1.2). Apesar

da solu<;ao de CaC1 2 1M ser mais tamponada do que 0 KCl IN

usado para extrair os cations trocaveis, ela nao deve ser tao

eficiente ao ponto de extrair toda a acidez fortemente

adsorvida, como suposto por aqueles autores.

Essa hipotese pode ser inicialmente verificada

calculando-se a correspondencia da quantidade de bases

extraidas em equivalentes de CaC03 , por exemplo.

argilito cinza (material n~ 7): PN = 14,92 kg CaC03 t-1

S = 397,0 mrnole kg-1

1 mole CaC03 = 50 g :. S

98

s = 19,85 g CaC03 kg- 1 = 19,85 kg CaC03 t- 1

Esse calculo mostra que se todas as posi~6es

ocupados por bases no complexo sorti vo fossem trocadas por

ions H+, a correspondente saida desses iria gerar urn PN

estimado de 20 kg CaC03 t- 1, que nao esta mui to longe do PN

titulado (14,92 kg CaC03 t-1).

Essas rela~6es podem ser plotadas em urn grafico

relacionando 0 PN e a soma de bases trocaveis, j a que a

plotagem dos valores te6ricos gera urna reta (Figura 11). Os

pontos correspondentes as amostras, excluidas as que contem

carbonato, mostram urna estreita rela~ao (r2 0,9214) e

atraves da sua intersecc;ao com a reta te6rica sugerem urn

ponto de equilibrio entre 0 acido, as bases trocaveis e os

minerais presentes nas amostras.

-.. :.,. rS o

20,0

15,0

~ 10,0

~ Z 0..

5,0

0,0

siltitos eM e EI

o sapr6lito

solo

o 100 200 300 Soma de bases (mmolc kg-1

)

y = O,0242x + 4,87 R2 = 0,9214

400 soo

FIGURA 11. Rela~ao entre 0 potencial de neutraliza~ao (PN) estimado e a soma de bases trocaveis.

99

A amostra com a maior soma de bases apresentou urn

PN titulado menor do que 0 seu potencial em bases, 0

saprolito com urna quantidade intermediaria apresentou urn PN

mais proximo, enquanto que 0 horizonte A do solo, com poucas

bases apresentou urn PN ti tulado maior que seu potencial em

bases (Figura 11). Uma interpreta~ao possivel e a de que nas

amostras ricas em bases 0 acido nao tenha tido "for~a" para

deslocar a todas, provavelmente sem chegar a atacar a parte

solida; enquanto que nas amostras com poucas bases, 0

acido, apos desloca-las, sobrando "for~a",

a parte solida, que absorveu parte

contribuindo com 0 PN titulado.

pas sou a atacar

dos ions W,

Dessa forma, a metodologia empregada para estimar 0

PN po de estar incluindo, alem do potencial de neutraliza~ao

devido aos carbonatos, para 0 qual foi concebida, tambem

parte do PN devido as bases. Esse aspecto seria bastante

positivo, pois teoricamente essa seria a rela~ao esperada

quando fosse adicionado acido ao sistema (Figura 12), com

os cations basicos, atraves da troca, ainda mantendo

valores de pH em torno de 6, condi~ao "ambientalmente"

aceitavel de acordo com EUA-EPA (1994).

A rela~ao com 0 PN possivel em fun~ao da quantidade

de bases existentes na amostra (Figura 11), entretanto,

coloca urna deficiencia aparente do metodo. Sendo verdadeira

a interpreta~ao realizada, existiria urn ponto acima do qual

o acido nao seria capaz de deslocar todas as bases,

subestimando 0 potencial de neutraliza~ao, e abaixo do qual

100

o acido passaria a dissolver a parte s61ida, incluindo 0

potencial de neutraliza<;ao dos minerais e subestimando 0

potencial devido as bases.

o (5 en

8

.g 6 I a.

5

•

baixa

adiyao de acido

adiyao de base

cations basicos trocaveis altos

carbonatos dissolu~o/preci pita~o

cations acidos trocaveis altos aluminossilicatos

----- dissolu~ao/precipita~ao

CAPACIDADE DE TAMPONAMENTO

•

alta

FIGURA 12. Rela<;ao entre 0 pH do solo e a quantidade de base ou de acido adicionado (fonte: MCBRIDE, 1994)

A inclusao do potencial de neutraliza<;ao de

minerais pouco resistentes, por outro lado, seria taffibem

positivo, como anteriormente referido nessa se<;ao. A

questao reside no pH que seria mantido pela dissolu<;ao

desses minerais, que deveria ser "ambientalmente" aceitavel,

maior que pH 5,5, de acordo com EUA-EPA (1994). No caso do solo

(sistema caulinita-esmectita-6xidos), a dissolu<;ao da caulinita

(aluminossilicato com baixa capacidade de tamponamento) se

da em pH abaixo de 4,5, que e a situa<;ao ilustrada na

figura 12.

101

A rela~ao entre a capacidade de tamponamento e 0 pH

de equilibrio de diversos minerais e 0 tamponamento do pH

do solo foi estudada por VAN BREEMEN e WIELEMAKER (1974a e

1974b). Os dados obtidos por esses autores apontam para uma

condi~ao de pC02 de 10-2 (condi~6es medias do solo) os seguintes

valores de pH de equilibrio: caulini ta = 5,0; gibbsi ta =

5,5; 6xido de Fe e silica arnorfa = 4,9; montmorilonita 6,1;

ilita = 7,0; clorita = 8,1; siderita = 6,6; calcita 7,5;

microclinio = 6,6; anorti ta 9,0; diopsidio 9,2. Esse

estudo, apesar de nao fornecer 0 pH que seria mantido pela

dissolu~ao desses minerais, oferece uma ideia relativa de urna

faixa de pH de dissolu~ao, que seria mantida pelos minerais

ditos pouco resistentes ern valores de pH bern mais elevados

do que a caulinita.

A rela~ao existente, mostrando as maiores

quantidades de bases trocaveis nos materiais mais ricos em

esmectita e as menores nos materiais cauliniticos (Tabelas

3 e 5, se~ao 4.1) indica, porem, que a dissolu~ao ocorreu

justamente nas amostras que continham os minerais mais

resistentes (caulinita).

Assim, considerando que 0 potencial de neutraliza~ao

desejado e aquele proveniente dos materiais capazes de

manter, corn a adi~ao de acido, valores de pH

"ambientalmente" acei taveis (> 5,5 ou 6,0, EUA-EPA, 1994)

pode-se presurnir, pelo raciocinio exposto acima, que 0

metodo de PN utilizado tenderia a subestimar 0 potencial de

neutraliza~ao das bases e dos minerais pouco "resistentes"

102

nas amostras ricas em bases, e contrariamente, tenderia a

superestimar 0 potencial de neutraliza~ao dos materiais

pobres em bases, incluindo 0 potencial de minerais mais

"resistentes", que tamponam ern valores de pH baixos.

Fazendo analogia com os materiais ricos em bases, nos

materiais portadores de carbonato, 0 acido, ap6s ser

neutralizado pelos carbonatos, poderia perder sua "for~a" e

diminuir sua a~ao no deslocamento de bases e na dissolu~ao

de minerais pouco "resistentes", subestimando 0 PN.

Tendo por base a mineralogia e as caracteristicas

quimicas (soma de bases trocaveis) dos materiais,

determinadas na se~ao 4.1, pode-se concluir que os metodos

testados sao capazes de indicar os materiais com potencial

de acidifica~ao e de neutraliza~ao dentro do sistema acido

sulfatado presente na area de minera~ao de carvao, bern como

de fornecer uma estimativa dessas quantidades.

Analisando ern detalhe, entretanto, e possivel

antever alguns problemas metodo16gicos, mesmo sem

considerar os resultados dos testes cineticos, que devem

levar a superestima~ao nos baixos valores (ambos), e a

subestima~ao nos altos valores, no caso do PN. Foi

constatado tambem que as bases trocaveis podem contribuir

significativamente no PN determinado no teste estatico,

situa~ao nao considerada na literatura especializada sobre

o assunto.

103

4.3 Testes de lixiviayao em colunas

Os testes de lixivia~ao em colunas sao testes

cineticos que foram elaborados para verificar as

estimativas de potencial de acidifica~ao e de neutraliza~ao

obtidas nos testes estaticos (se~ao 4.2). Foram elaborados

de modo a imitar as rea~6es de oxida~ao naturais,

produzindo informa~6es sobre as taxas de oxida~ao dos

sulfetos e indica~6es a respeito da qualidade das aguas de

drenagem (se~ao 2.6.5.2).

Entre os varios tipos de testes cineticos (se~ao

2.6.5.2), a prefer€mcia recaiu pelo teste em colunas, por

ser mais simples na montagem e na execu~ao (se~ao 3.3), sem

a necessidade de equipamentos especiais para controle de

fluxo de ar e umidade, como nas celulas de umidade, muito

utilizadas nos EUA (se~ao 2.6.5.2). 0 dimensionamento

relativamente reduzido das colunas

diametro de 40mm) (se~ao 3.3.1),

(25 cm de comprimento e

permitiu 0 uso de uma

quantidade nao muito grande de amostra, porem representativa

(200g por coluna), exigindo pequenos volumes de agua

destilada (44,2 ml) para cada lixivia~ao (se~ao 3.3.2), que

seriam porem suficientes para as analises quimicas.

A adi~ao de agua nos testes em colunas, simulando

ciclos secos e limidos, imitam um evento de precipita~ao

pluvial, possibilitando avaliar uma evolu~ao temporal

relati va em termos de altura de chuva em milimetros. Essa,

por sua vez, pode ser relacionada ao tempo em anos em fun~ao

da precipita~ao anual (se~ao 2.2.3). Alem disso, os testes em

104

colunas tambem podem trazer informa~ao a respeito da

capacidade intrinseca de reten~ao e de condu~ao da agua pelos

diferentes materiais, dada a mesma condi~ao de distribui~ao

de tamanho de particulas (se~ao 3.1.1), com certos materiais

permanecendo mais llinidos que outros, que e a situa~ao que

deve ocorrer no campo.

Inicialmente, existia no projeto a ideia de lixiviar

as iliLlostras com acido de laboratorio, de modo a simular a

acidifica~ao que ocorre no campo. Como nos testes de

lixi via~ao com agua destilada seriam realizadas na

maioria dos efluentes apenas lei turas de pH

grande

e de

condutividade eletrica, sendo os lixiviados desprezados

apos, cogitou-se aproveitar 0 proprio efluente proveniente

do carvao para fazer a lixivia~ao de uma das repeti~6es e

comparar com as outras duas. No inicio, porem, 0 carvao

estava apresentando apenas efluentes alcalinos, optando-se

pela nao lixivia~ao com esse tipo de efluvio. Logo em

seguida da entrada do efluvio do carvao na fase acida a

ideia foi operacionalizada. Dessa forma, se estaria

estudando a intemperiza~ao dos materiais com a propria

acidez produzida, podendo verificar tambem a intera~ao dos

metais e do sulfato com as amostras.

4.3.1 Lixiviacao corn aqua destilada

As caracteristicas fisicas assumidas pelos materiais

dentro das colunas apos 0 inicio da lixivia~ao constam na

Tabela 8.

105

TABELA 8. Caracteristicas fisicas das amostras nas colunas do teste de lixivia~ao

Amostra

1+2

Solo

hor. A+B

4.

Saprolito

6.

Argilito

eo

luna

1

2

3

4

5

6

7

8

Material

massa altura volume densi

dade g

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

em

15,8

15,6

15,5

16,5

16,4

16,2

15,2

14,9

em"

174,51

172,30

171,19

182,24

181,13

178,92

167,88

164,01

1,15

1,16

1,17

1,10

1,10

1,12

1,19

1,22

Agua retida

massa gravi- volume

metriea triea g

70,43

70,78

69,82

86,84

86,22

91,50

76,98

73,28

0,35

0,35

0,35

0,43

0,43

0,46

0,39

0,37

0,40

0,41

0,41

0,48

0,48

0,51

0,46

0,45

amarelo 9 200,00 14,8 163,46 1,22 69,47 0,35 0,43 ------ - -- - ------ - --- - --------------- - ----- - ----------

11.

Siltito

(CA)

14.

Siltito

16.

silt ito

10

11

12

13

14

16

17

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

200,00

16,3

16,5

16,7

16,1

16,1

14,4

14,5

179,48

182,24

184,45

177,82

177,82

159,04

160,15

1,11

1,10

1,08

1,12

1,12

1,26

1,25

74,57

75,01

74,50

77,77

77,79

51,24

52,88

0,37

0,38

0,37

0,39

0,39

0,26

0,26

0,42

0,41

0,40

0,44

0,44

0,32

0,33

(CS) 18 200,00 14,5 160,15 1,25 53,41 0,27 0,33 ---------------------------- - ------------------------

21.

silt ito

19

20

200,00

200,00

14,1

13,9

155,73

152,97

1,28

1,31

52,05

53,83

0,26

0,27

0,33

0,35

(EI) 21 200,00 14,2 156,83 1,28 54,11 0,27 0,35 ----------------------------------------------------_.

10.

Carvao

22

23

24

200,00

200,00

200,00

18,1

18,4

18,9

199,91

203,22

208,74

1,00

0,98

0,96

69,81

67,59

66,47

0,35

0,34

0,33

0,35

0,33

0,32

Apesar de possuirem a mesma distribui~ao de tamanho

de particulas os materiais acabaram adquirindo diferentes

densidades aparentes dentro das colunas em fun~ao das

diferentes densidades especificas dos materiais (Tabela 2,

106

se~ao 4.1.2) e da rea~ao dessas particulas corn 0 urnedecimento.

As densidades aparentes variaram desde 1,0 kg drn- 3 no carvao

(material ~enos denso) ate ern torno de 1,3 nos siltitos das

camada CS (carnada superior) e do esteril intermediario (El)

(materiais mais densos e de composi~ao caulinitica, tabelas 2

e 5, se~ao 4.1). Os demais materiais apresentaram densidades

aparentes entre 1,1 e 1,2 kg drn- 3 (Tabela 8). As densidades

aparentes nas colunas mostrararn-se, dessa forma, muito

pr6ximas das observadas nos solos comuns.

As aguas retidas pelos materiais nas colunas

variaram entre 0,26 (sil ti tos CS e El) e 0,45 kg kg-:

(sapr61ito) ,

(Tabela 8),

0,33-0,34 eO, 48-0,50 drn3 drn- 3, respecti varnente

coincidindo corn a composi~ao mais sil tosa e

caulinitica dos primeiros e corn a mais argilosa do segundo

(tabelas 2 e 5, se~ao 4.1). Essas condi~oes forarn monitoradas

durante mais de um mes ap6s 0 inicio da lixivia~ao, sempre

ap6s a passagem de todo 0 volume adicionado, e nao

mostraram altera~oes significativas entre uma lixivia~ao e

outra. lsso significa que os materiais mantinham-se ern uma

condi~ao constantemente llinida, 0 que poderia preocupar ern

rela~ao a uma condi~ao de satura~ao continua.

Urn calculo das porosidades atraves das densidades

aparente e de particulas (Tabela 2, se~ao 4.1.2) revelam

que 50 a 60% do volume dos materiais deve ser ocupada por

poros, resultando entre 80 (siltitos CS eEl) a 110 cm3

(solo) para dividir entre ar e agua. Assim, descontando a

agua retida (Tabela 8), teriarnos entre 30 e 40 cm3 de ar nos

107

poros (em torno de 40%). No carvao, apesar de nao ter side

determinada a densidade de particulas, pode-se admi tir como

minima urna igual a sua densidade aparente (de 1,73 kg dm- 3);

com isso, chega-se a 93 cm3 de poros, que descontando a agua

retida, resulta em 25 cm3 de ar (27% dos poros). Com urna

densidade de particulas mais provavel (em torno de 2,0 kg

dm- 3) seria obtido 109 cm3 de poros, com 41 cm3 de ar (38% dos

poros), muito proxima dos demais materiais. Portanto, com a

condi~ao de em torno de 40% de ar nos poros apos a passagem

da agua, pode-se afastar a condi~ao de satura~ao continua que

pudesse prejudicar os processos de oxida~ao.

No teste de lixivia~ao, que iniciou em novembro de

1995 e que se estende ate 0 presente, 0 tempo entre as

lixivia~6es nao p6de ser fixe em fun~ao das diferentes

condutividades hidraulicas apresentadas pelos materiais, 0

que proporcionou urn nillnero mui to variavel de lixi via~6es

(ver Apendice 1).

Essa diferen~a ja era esperada (se~ao 2.4.2),

inclusive com dificuldades para a passagem da agua em certos

materiais como 0 saprolito e 0 argilito. 0 primeiro,

entretanto, nao apresentou problemas, ao pas so que 0

segundo (argilito) justificou plenamente as expectativas,

mostrando condutividade hidraulica muito baixa, com tempo

medio crescente para dar passagem ao volume de agua, de 6 a

7 dias no inicio ate praticamente zero nas ultimas

lixivia~6es, a exce~ao da coluna 9, que contrariamente

apresentou tempo medio decrescente a partir do momento em

108

que pas sou a receber efluvio acido. Condutividade

hidraulica baixa era esperada no argilito em fun~ao da sua

composi~ao esmectitica, da mesma forma que no siltito

espesso (Tabela 5, se~ao 4.1.3), 0 que parcialmente se

confirmou (tempo medio de lixivia~ao entre 5 e 7 dias). Nao

era esperada, contudo, a pronta parada da passagem de agua

no siltito (EI), de composi~ao caulinitica, 0 que se

justifica na compara~ao com 0 siltito (CS), de composi~ao

semelhante, que nao apresentou problemas.

o carvao, em virtude da sua boa condutividade

hidraulica, e principalmente pelo fato de fornecer efluente

acido para lixiviar as outras amostras, foi sendo lixiviado

a urn ritmo mais rapido (media de 2,7 dias, Apendice 1). 0

tempo de passagem, entretanto, que era menor do que 3 horas

no inicio, veio decrescendo gradativamente, necessitando

nas ultimas lixivia~6es mais do que 12 horas nas colunas 22

e 23 e mais do que 24 horas na coluna 24. Apesar do tempo

medio entre cada lixivia~ao realizada no solo ter sido de

4,2 dias (Apendice 1), este foi 0 material que forneceu a

passagem mais rapida da agua (em torno de urna hora) , nao

tendo sido diminuido 0 intervalo de tempo entre as

lixi via~6es em fun~ao do recebimento do efluvio acido de

forma alternada com as demais amostras.

A rela~ao completa dos resultados das medidas de pH

e de condutividade eletrica em cada lixivia~ao realizada ao

longo de todo 0 teste consta nos apendices 2 e 3,

respectivamente.

109

Essas informa<;6es estao representadas nas figuras

13 e 16 (pH), 14 e 17 (CE) e 19 (pH e CE no carvao), que

apresentam as varia<;6es desses ern rela<;ao ao acurnulado ern

altura de agua de lixivia<;ao ern rom, ou seja, a quantidade

total de agua que tinha passado na coluna ate 0 momenta da

leitura. 0 carvao e abordado separadamente devido ao

comportamento mui to di ferenciado que demonstrou. Nas

figuras relativas ao pH sao mostradas tarnbem a evolu<;ao das

repeti<;6es que passaram a receber 0 efl0.vio acida, essas,

entretanto, s6 serao abordadas na se<;ao seguinte. Ja nas

figuras que mostram a evolu<;ao da condutividade eletrica as

amostras que receberam efl0.vio acido foram retiradas ern

fun<;ao da escala muito diferente.

Foram realizadas analises quimicas dos lixiviados

tornados a oito intervalos, cujos resultados estao tabulados

no apendice 5. A informa<;ao de qual era 0 acurnulado ern

altura ern rom da lixivia<;ao para cada coluna no momento da

coleta consta no apendice 4, estando tarnbem assinalados nos

apendices 2 e 3. A varia<;ao da concentra<;ao dos elementos

mais abundantes ern cada material ao longo da lixi via<;ao

estao representados nas figuras 15, 18 e 20.

o pH nos efluentes do solo (figura 13a) tern se

mantido na media entre 5 e 6, apesar de no inicio ter

mostrado valores de pH urn pouco menores que 5, semelhantes

aos determinados na caracteriza<;ao do material (Tabelas 3 e

4, se<;ao 4.1). Os valores de CE mostraram-se via de regra

mui to baixos (10 a 20 pS cm-I) (Figura 14a), tendo partido de

(a) solo

7,0

6,0

::t: 5,0

Q. 4,0

3,0

2,0

7,0

6,0

=a. 5,0

4,0

0

110

a --2

--3

1000 2000 3000 4000 5000 acumulado em altura (mm)

(b) saprolito

a --5

--6

3,0 ~~--~--~~~~~--~~--~~~--~~--~--~~ o 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

acumulado em altura (mm)

( c) argilito amarelo

8,0

7,0

~ ::t: Q. --8

6,0 --9

5,0 0 500 1000 1500 2000


FIGURA 13. Evolu9ao do pH nos efluentes do solo (a), saprolito (b) e argilito amarelo (c). Os numeros representam 0 n~ da col una apresentado nos apendices. Desconsiderar as linhas azuis a partir do momento em que passaram a receber efluvio acido.

111

valores um pouco mais elevados (entre 40 e 50 jlS cm- C),

proximos dos determinados na caracteriza~ao do material, a

semelhan~a do pH. Essa diminui~ao da CE, como era de se

esperar, se refletiu numa diminui~ao na concentra~ao dos

elementos (Figura 15a). Esses valores muito baixos de CE e

a tendencia de valores de pH acima de 5,5 assumidas ao

longo da lixi via~ao podem ser 0 resul tado do tempo de

passagem muito rapido da agua pela coluna, que

coincidentemente foi diminuindo ao longo da lixivia~ao. Com

isso, provavelmente foi ocorrendo um efei to de dilui~ao,

que explicaria os valores muito baixos de CEo

o saprolito apresentou nas primeiras lixivia~oes urn

decrescimo no pH de 6,5 para 5, proximo do pH determinado

na caracteriza~ao do material (se~ao 4.1), para entao

mostrar uma lenta tendencia para retornar para aquele pH,

estabilizando em torno de 6,5-6,7 (Figura 13b) A CE

mostrou um decrescimo gradual de 60 a 80 jlS cm- 1 para em

torno 20 jlS cm-I, elevando-se apos para valores entre 30 e

40 jlS cm-1 (Figura 14b). A composi~ao quimica (Figura 15b)

acompanhou essa tendencia, mostrando na compara~ao com 0

solo uma concentra~ao mais elevada de Si e de Na,

indicativas do seu menor grau de intemperiza~ao.

o argili to amarelo apresentou uma tendencia geral

de decrescimo gradual de pH (Figura 13c), de em torno de 7,8

para valores ao redor de 7,0. A CE (Figura 14c) decresceu

dos valores iniciais entre 140 e 180 jlS cm-1 para em torno

de 50 jlS cm-1, osci lando depois ao redor de 70 jlS cm- 1

, com

100

~80

~ 60 en :::I. -40 w 020

0 0

(a) solo

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 acumulado em altura (mm)

(b) sapr61ito

112

F=2l ~--3

100 r-----------------------------------------------~

~ 80 E u 60 en :::I.

"'":' 40 w o 20

o o soo 1000 1500 2000 2500

acumulado em altura (mm) 3000

r===5l ~--6

3500

(c) argilito amarelo

200

~150 E u

~100

W 0 50

0 0

FIGURA 14.

200 400 600 800 acumulado em altura (mm)

Evolu~ao da condutividade efluentes do solo (a) , argilito amarelo (c).

1000

I-7l ~--8

1200

eletrica (CE) nos sapr61ito (b) e

(a)

~ 0,25

"Q

"0 0,20 E S 0,15 0

ICU (,)I

t! 0,10 -C GJ 0,05 u c 0 u 0,00

0

(b)

<? 0,80 E "Q

"0 0,60 E S 0 ~ 0,40 t! -C 0,20 GJ u C 0 U 0,00

0

( c)

"1- 1,00 E

"Q

"0 0,80 E E 0' 0,60

>CU

~ 0,40 -c QI 0,20 u c 0 u 0,00

0

FIGURA 15.

113

Solo

"'-Ca+Mg

_Na

---.-Si

-M-S04

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


sapr61ito

"'-Ca+Mg

_Na

---.-Si

-M-S04

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


argilito amarelo

...-Ca+Mg

_Na

---.-Si

-M-S04

_HC03

200 400 600 800 1000 1200


Evolu~ao da composi~ao quimica nos efluentes do solo (a), sapr61ito (b) e argilito amarelo (c).

114

tendencia de eleva~ao para valores acima de 100 pS cm- 1• Na

composi~ao quimica essa oscila~ao e acompanhada

principalmente pelo Na (Figura 15c), que apresenta valores

mais elevados do que no sapr6lito, sobrepujando 0 Si,

indicando seu menor grau de intemperiza~ao em rela~ao ao

sapr6lito. No argilito, em fun~ao do pH urn pouco mais

elevado, ocorre a presen~a mais importante do anion HC03-,

que com sua diminui~ao provavelmente provocou a diminui~ao do

pH (Figura 13c) . A permanencia de concentra~oes mais elevadas

de Na nos efluentes deve ser 0 resultado da baixa

condutividade hidraulica desse material, mostrando aurnento

consideravel da penultima para a ultima analise, quando houve

urna diminui~ao acentuada na velocidade da passagem da agua.

Os materiais provenientes de abaixo do manto

intemperizado apresentaram uma situa~ao bern diversa dos

materiais acima, partindo de conduti vidades eletricas bern

mais elevadas (Figura 17) e mantendo valores de pH acima de

7,0, ap6s partir de 8,0 (siltito CS) ou mais (siltito CA e

siltito espesso) (Figura 16). Essa situa~ao se refletiu

tambem na composi~ao quimica dos efluentes (Figura 18), com

concentra~ao bern mais elevada dos elementos, principalmente

Na e carbonato-bicarbonato.

A permanencia de concentra~oes mais elevadas de

carbonato-bicarbonato por mais tempo nos siltitos CA e espesso

em rela~ao ao siltito CS (Figura 18), deve ser resultado da

influencia dos carbonatos presentes nesses materiais. As

quantidades de carbonato-bicarbonato, no entanto, sao mais

115

(a) siltito CA

9,0

8,0

:l: 7,0 a.

6,0 ao --11

-12

5,0 0 1000 2000 3000 4000 5000

acurnulado em altura (mm)

(b) silt ito espesso

9,0

8,0

:a7,0 a3

--14

--15

6,0

5,0 o 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


(c) siltito CS

9,0 8,0 7,0

:l: 6,0 a. 5,0

4,0 3,0

a6

--17

--18

2,0 ~~~~~~~~~--~~~~~--~~~~~~~~

o

FIGURA 16.

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 acumulado em altura (mm)

Evolw;ao do pH nos efluentes do sil ti to da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c). Desconsiderar as linhas azuis a partir do momenta em que passaram a receber efluvio acido.

1000 900 - 800

E 700 u 600 rn 500 ::1 - 400

u.i 300 0 200

100 0

500

;:-400 'E u 300 rn ::1

"":"200 w 0100

o

116

(a) siltito CA

I-11l l::=EJ--12

0 1000 2000 3000 4000 5000 acumulado em altura (mm)

(b) siltito espesso

I-14l ~--15

o 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

-";"

E u rn ::1 -u.i

0

600

500

400

300

200

100

0 0


(c) silt ito cs

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 acumulado em altura (mm)

r==17l ~--18

FIGURA 17. Evolu9ao da condutividade eletrica efluentes do siltito da camada A (a), espesso (b) e silt ito da camada S (c).

(CE) nos siltito

r 'E 'C

'0 E §. 0

>CU (.)0 eu ... -c: Q) (,) c: 0 (,)

"1~

E 'C

'0 E §. 0 ,eu (.)0

~ -c: Q) (,) c: 0 (,)

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0 0

117

(a) siltito CA

-+-ca+Mg -+-Na ---'-'Si

-M-S04 _C03+HC03

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000


(b) siltito espesso

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0 0

~ 3,0

'C 2,5 '0 E §. 2,0 o ~ 1,5

~ 1,0 Q)

g 0,5 o (,)

0,0

1000

(c) silt ito cs

o 1000

2000 3000 acumulado em altura (mm)

2000 3000


-+-Ca+Mg

-+-Na

---.-.Si

-M-S04

_C03+HC03

4000

-+-Ca+Mg

_Na

---.-.Si

-M-S04 __ HC03

4000

5000

5000

FIGURA 18. Evolu9ao da composi9ao quimica nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c).

118

acompanhadas pelo Na do que pelo Ca e Mg, principalmente no

siltito espesso e no inicio da lixivia~ao no siltito CA. Esse

comportamento deve ter por origem 0 fato do Ca e do Mg

possuirem uma for~a de atra~ao e de reten~ao muito maior

pelos co16ides do que 0 Na; dessa forma, 0 Ca e 0 Mg

liberados quando da dissolu~ao dos carbonatos poderia estar

deslocando 0 Na dos pontos de troca. Haveria, porem, a

tendencia de inverter as quantidades relativas entre os dois

na solu~ao com a continua~ao da lixivia~ao devido a pequena

for~a de reten~ao do Na. Essa tendencia e mostrada pelo

sil ti to CA na quarta analise (1400mm acumulados), ao passo

que 0 siltito espesso tem apresentado apenas uma tendencia a

partir da setima analise (Figura 18b). A diferen~a de

comportamento entre os dois pode ser atribuida a maior

quantidade de bases trocaveis e de esmecti ta presentes no

siltito espesso (Tabelas 3 e 5, se~ao 4.1), com reten~ao mais

forte dos cations pela esmecti ta (Ca e Mg mais baixos na

solu~ao) e com mais Na para ser liberado.

Apesar da condutividade eletrica ter caido bastante

nos efluentes desses dois materiais (Figura 17a e b),

coincidindo com as altas libera~6es de Na, ela tem se

mantido acima de 100 pS cm-1 em ambos, com quantidades de Ca

+ Mg relativamente constantes (Figura 18a e b). Isso pode

indicar que a deple~ao de carbonato nao tenha sido ainda

significativa nesses materiais, confirmando 0 mais alto

potencial de neutraliza~ao apontado na Tabela 6 da se~ao 4.2.

119

o siltito CS apresentou altas CE, bicarbonato e Na

somente no inicio da lixivia<;ao (Figuras 17c e 18c), com

sua condutividade eletrica caindo para valores proximos do

saproli to apos 2000 rom de lixi via<;ao acumulados (Figura

17c). A composi<;ao quimica dos efluentes (Figura 18c),

mostrando concentra<;oes baixas e 0 dominio do Si, como no

saprolito e no solo, indica que essa quantidade de

lixivia<;ao foi suficiente para intemperizar 0 material,

isto e, para carregar boa parte das suas bases trocaveis,

bern menores que nos siltitos CA e espesso (Tabela 3, se<;ao

4.1), deixando 0 dominio da solu<;ao para a caulinita, que

tern baixa CTC. Esse comportamento combina com 0 baixo

potencial de neutraliza<;ao estimado para esse material

(Tabela 6, se<;ao 4.2).

A quantidade mais elevada de sulfato observada nos

siltitos CA e CS (Figura 18a e c) poderia ter por origem a

presen<;a de sulfetos, ja que esses siltitos sao associados

a materiais portadores de piri ta nas camadas A e S (se<;ao

2.3.1). Nesse caso, 0 potencial de acidifica<;ao estimado na

tabela 6, se<;ao 4.2, poderia ter algurn significado no caso

do siltito CA, que inclusive mostrou urna eleva<;ao no

sulfato na ultima analise (Figura 18a).

Os efluentes do carvao, como referido anteriormente,

apresentaram urn comportamento completamente diferente dos

outros materiais, mostrando no inicio urna fase alcalina,

com valores de pH oscilando entre 7,8 e 8,3, seguida de urna

queda continua no pH, apos 1400 rom na colunas 22 e 24 e

120

1700-1800 mm acumulados na coluna 23, ate atingir pH menor

que 3,0 (fase acida) (Figura 19a), que estende ate 0

momento. Entre as fases alcalina e acida pode-se separar

ainda uma fase intermediaria, com dura9ao ao redor de 1000

mm, desde 0 inicio da queda do pH ate atingir pH < 3.

(a)

9,0

8, 0 ~-.l"""'~'"

~ 7,0

6,0

:::t: 5,0 a..

-

4,0

3,0

2,0

1,0

8000

7000

6000 ';"

E 5000 u

~ 4000

u.i 3000 cj

2000

1000

o

o

(b)

o

FIGURA 19.

--23

--24

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 acumulado em altura (mm)

~ --23

-24

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000


Evolu9ao do pH (a) e da condutividade eletrica (eE) (b) nos efluentes do carvao fosco da camada A.

121

A conduti vidade eletrica iniciou acima de 5000 pS

cm--, decaindo rapidamente entre uma lixivia<;ao e outra ate

estacionar em um patamar ao redor de 2500 pS cm--, que se

manteve ate 0 termino da primeira fase (Figura 19b). A fase

de queda do pH foi acompanhada por uma eleva<;ao da CE, que

foi muito mais significativa na CE dos efluentes das

colunas 22 e 24 (3500-4500 pS cm- l) do que nos efluentes da

coluna 23 (2800 pS cm- I). Com os efluentes mostrando

valores de pH entre 2,8-2,7 (colunas 22 e 24) e 3,2 (col una

23), a CE foi gradualmente decrescendo ate 1500 pS cm-I (22 e

24) e 900 pS cm-1 (23). Em seguida inieiou uma nova fase de

eleva<;ao de CE, dessa vez com a situa<;ao se invertendo, com os

efluentes da coluna 23 atingindo as maiores CE (7000 pS em-I)

e os das eolunas 22 e 24 as menores (3400-3900 pS em-I),

sendo com isso produzidos os valores de pH mais baixos

registrados ao longo da lixivia<;ao (2,1 na coluna 23). Ap6s,

os efluentes da coluna 24 mostraram um diminui<;ao mais

acentuada da CE (para em torno de 1000 pS cm-I), com seu pH

elevando-se para um patamar ao redor de 3,0, enquanto que os

das outras duas colunas prosseguiram com valores de pH em

torno de 2,4-2,5 (Figura 19).

Os valores de pH alcalinos da primeira fase do

carvao foram em parte surpreendentes, ja que na

caracteriza<;ao inicial do material 0 pH determinado era

acido (Tabela 3, se<;ao 4.1), mesmo que na determina<;ao ap6s

48h tenha mostrado uma eleva<;ao (Tabela 4, se<;ao 4.1).

Dessa forma, 0 teste cinetico elaramente corrobora a

122

hip6tese da inadequa~ao da medida de pH na suspensao solo

agua (se~ao 4.1), pois seu comportamento ao longo do tempo

e composto por fases muito distintas (Figura 19), urna

alcalina e urna mui to acida, e nao por urn comportamento

medio, como 0 teste do pH, estatico, poderia sugerir.

A condi~ao alcalina nos efluentes do carvao nao

mostrou-se dominada pelo anion carbonato-bicarbonato

acompanhado do Na, como nos efluentes do argilito amarelo

(Figura 13c) e dos siltitos CA e espesso (Figura 18a e b),

e sim pelo anion sulfato acompanhado de Ca+Mg (Figura 20,

primeira fase). Entretanto, isso nao indica necessariamente

a dissolu~ao direta a partir de sulfatos, pois a oxida~ao

da pirita tambem se processa a valores de pH neutros (MOSES

et al., 1987; MOSES e HERMAN, 1991; se~ao 2.6.1), condi~ao

em que a necessidade de carbonato inclusive e dobrada para

neutralizar a acidez (MORIN e HUTT, 1994; equa~6es 2 e 3,

se~ao 2.6.4). A equa~ao 3 (pagina 37) coloca a produ~ao de

4 ions bicarbonato para dois sulfato, isso significa que 2

ions bicarbonato devem sobrar, 0 que garantiria urn

tamponamento eficiente do pH, como 0 observado na figura

19a. Segundo LINDSAY (1979) no sistema CaO-C02 -H20-H2 S04 a

adi~ao de H2S04 no sistema nao alteraria 0 pH de equilibrio

(teoricamente em torno de 7,8), meramente dissolvendo a

calcita e precipitando gesso, de acordo com a equa9ao 10:

( 10)

123

(a) coluna 23

30,0

_ 25,0 "I E " ~ 20,0 .§.

~ 15,0 ()o tV ... -i 10,0 u c o u 5,0

30,0

25,0 "I E " '0 20,0 E .§. 0 15,0 .tV ()o tV ... -c 10,0 CI) u c 0 u 5,0

0,0

primeira fase

o 1000

(b) coluna

0 1000

segunda fase

2000 3000 4000 acumulado em altura (mm)

24

segunda fase


5000

5000

-'-Ca+Mg

_504

---'-Fe

--*-AI

-tf-5i

-'-C03+HC03

6000

-,-ca+Mg

_504

---'-Fe

--*-AI

-tf-5i

-'-C03+HCO~

6000

FIGURA 20. Evolu<;:ao da composi<;:ao quimica nos efluentes do carvao fosco da camada A, coluna 23 (a) e coluna 24 (b).

A grande satura<;:ao do sistema nessa fase era

demonstrada por uma abundante precipi ta<;:ao de urn mineral

branco observada no fundo dos frascos, que deveria ser a

calcita, ja que essa e menos soluvel que 0 gesso (LINDSAY,

1979). Dessa forma, grandes quantidades de sulfato poderiam

124

permanecer em solu~ao baixando a concentra~ao dos ions

carbonato e bicarbonato nos frascos, como observado na

Figura 20.

Por outro lado, dentro da coluna a tendencia seria

de acumula~ao de gesso e dissolu~ao dos carbonatos devido a

adi~ao de acido proveniente da oxida~ao da piri ta. Com 0

consumo do carbonato, 0 gesso mais soluvel passaria a ser

prontamente lavado pela agua de lixivia~ao, 0 que poderia

explicar 0 aumento da CE e do sulfato acompanhado de Ca+Mg

no final da fase alcalina e fase de descida do pH (Figuras

19 e 20). 0 final desse processo pode ter induzido a um

aceleramento na oxida~ao da pi rita por, por exemplo,

desobstru~ao de poros, levando a um novo aumento da CE

(Figura 19b).

Esse processo pode explicar a di feren~a de

comportamento entre as amostras das colunas 22 e 24 e a 23,

considerando que a da 23 tivesse maior quantidade de

carbonatos. Assim, ela poderia ter mantido a fase alcalina

por mais tempo (Figura 19a), mantendo mais sulfato dentro

da coluna e obstruindo mais a oxida~ao da pirita, com uma

tendencia de rebaixamento mais suave.

Em rela~ao a libera~ao de metais pelo carvao,

detectou-se no absor~ao at6mica de chama: elevada

concentra~ao de Fe na fase acida (Figura 20), niveis

relativamente altos de Mn nas fases alcalina e de decrescimo

do pH, diminuindo na fase acida, quantidades expressivas de

Ni e Zn e tra~os de Cu e Co, todas na fase acida (Figura 21).

(a) coluna 23

1,8 r-----------------~~--------------------------~ 1,6

'7- 14 E ' " CI 1,2 E '0' 1,0

'111 go 0,8 b B 0,6 I: 8 0,4

0,2

0,0 t..--'I--4--I---l'---~;:;~~==~===~

12

10 c1 E " 8 CI

!. I:

6 :E 0

'111 (,)0 III

4 b I: III U I:

2 0 u

0 o 1000 2000 3000 4000 5000 6000


(b) coluna 24

1,2 r--------------------------------------------,

c1 1,0

E ! 0,8

!. .g 0,6 (,)0

.t: B 0,4 I:

8 0,2

0,0 t.. ............ -."-"-/.....---~;:=::::~ ... i!E5~==::t;~~~

14

12 c1 E

10 " CI

!. 8 I:

:E 0

6 '111 (,)0

I!! -4 I: III U I:

2 0 u

0 o 1000 2000 3000 4000 5000 6000


125

_Ni

---.-Cu -...Zn _Co

-+-Mn

-Ni ---.-Cu -...Zn _Co -+-Mn

FIGURA 21 Evolu9ao da libera9ao de metais nos efluentes do carvao fosco da camada A, coluna 23 (a) e coluna 24 (b).

A massa mineral desse carvao, presente em razoaveis

propor90es, como sugerida pela sua densidade (Tabela 2, se9ao

4.1), mostrou ter sido afetada pela acidifica9ao, 0 que e

indicado pela eleva9ao substancial dos niveis de Si e Al na

126

segunda fase (Figura 20), simulando nele proprio todos os

mecanismos de neutraliza~ao discutidos em se~oes anteriores.

Dessa forma, os testes de lixivia~ao dos materiais

com agua destilada confirmaram os testes estaticos de

potencial de acidifica~ao e de neutraliza~ao, que apontavam

o carvao como 0 unico material potencialmente acidificante,

e os sil ti tos CA e espesso como materiais portadores de

alcalinidade. A capacidade de neutraliza~ao dos materiais,

entretanto, foi melhor avaliada atraves da adi~ao do

efluvio acido do carvao.

4.3.2 Lixivia9ao com efluvio acido

Apos chegar na fase acida (Figura 19a) os efluentes

do carvao passaram a ser adicionados sistematicamente a uma

das repeti~oes de cada tipo de material. Na Figura 22 sao

apresentadas novamente a evolu~ao do pH dessas amostras,

dessa vez mostrando 0 ponto a partir do qual passaram a

receber 0 efluvio acido.

o solo nao mostrou capacidade alguma de tamponamento,

apresentando pH em torno de 4,0 na segunda lixivia~ao (Figura

22), confirmando os testes estaticos (se~ao 4.2). Por outro

lado, 0 saprolito neutralizou a acidez por muito pouco tempo,

caindo a valores de pH em torno de 4 no quarto lixiviado,

enquanto que 0 siltito da camada S logrou neutralizar a

acidez durante pelo menos 20 lixivia~6es (800 mm acumulados)

ate apresentar pH abaixo de 5, contrariando os testes

estaticos, que apresentavam 0 saprolito com maior poder de

127

(a)

9,0 agua destilada eflUvio acido

8,0

7,0

6,0 :r: Q.

5,0

4,0

3,0

2,0 -600

(b)

9,0

-300 o

--solo

--sapr61i1:0

--argil.am.

300 600 900 1200 1500 1800 acumulado em altura (mm)

agua destilada efluvio acido

8,0

7,0

6,0 :r: Q. 5,0

4,0

3,0

2,0 -600

FIGURA 22.

-300

--silito (CA)

--silito esp

--silito (CS)

o 300 600 900 1200 1500 1800 acumulado em altura (mm)

Evolu<;ao do pH nos efluentes das colunas que receberam efluvio acido. (a) solo, sapr61ito e argilito amarelo, (b) siltito da camada A, siltito espesso e siltito da camada S.

neutraliza<;ao do que 0 siltito CS (Tabela 6, se<;ao 4.2).

Dessa forma, 0 metodo estatico se equivocou, superestimando

o potencial do sapr61ito em rela<;ao ao siltito CS.

128

Aparentemente, 0 metodo nao conseguiu estimar a parte da

neutraliza~ao devido a dissolu~ao de minerais e/ou devido a

libera~ao de bases que talvez nem 0 metodo de extra~ao com

acetato de am6nio tenha conseguido.

A neutraliza~ao por parte do argilito amarelo,

siltito CA e siltito espesso tern sido eficiente tambem tanto

na nao libera~ao de metais como na adsor~ao dos metais

existentes nos efluvios acidos do carvao; as quantidades de

sulfato nos efluentes, entretanto, aparentemente tern se

mostrado no mesmo nivel das do carvao (Apendice 5) .

Nos tres materiais a acidifica~ao passou a provocar

a dissolu~ao de aluminosilicatos como indicado pelos teores

relativamente elevados de Si e de Al detectados nos seus

efluentes acidos (Figuras 23a e b e 24c e Apendice 5) .

A julgar pelos teores de Ca e Mg 0 acido deve

atacar principalmente as esmectitas, que sao mais ricas em

bases. Alem disso, a dissolu~ao provocou a libera~ao de

niveis relativamente altos de metais a partir do siltito

CS, ja que detectou-se Ni, Mn e Co mais elevados do que nos

efluvios acidos do carvao que 0 percolaram (ver analises 7

e 8 no Apendice 5). 0 solo e 0 sapr61ito, por sua vez,

apesar de nao apresentarem nos seus efl uentes ni veis mais

altos do que no efluente do carvao que ingressou, mostraram

niveis semelhantes, 0 que indica a sua baixa capacidade de

reter esses metais.

18 '1

16 E " '0 14 E 12 E-0 10

'1'11 (» 8 I'll ... 6 ..... c CI) 4 u c 2 0 u 0

'1- 35 E

30 " '0 E 25 E-

20 0 '1'11 (» 15 I'll ... ..... 10 c CI) u 5 c 0 0 u

<? 30

E 25 " '0 E 20 E-o

'1'11 15 (» I'll ... 10 ..... c CI) u 5 c 0 u 0

0

0

( a) Solo

-+-Ca+Mg

_504

---'-AI

-M-5i

500 1000

(b) sapr61ito

-+-Ca+Mg _504

---'-AI

-M-5i

500 1000


1500 2000 2500


( c) argilito amarelo

-+-Ca+Mg _504

-M-5i

_C03+HC03

~Na


129

3000 3500 4000

3000 3500 4000

1400 1600 1800

FIGURA 23. Evolu9ao da composl9ao quimica nos efluentes do solo (a), sapr61ito (b) e argilito amarelo (c) nas colunas que receberam efluvio acido.

_ 30

~ 25 '0 E 20 ..§.

.i 15 ~ _ 10 c 8 5 c

8 0

"1 30

E "'0

'0 25

E 20 ..§.

0 ICV 15 t>-III ... 10 -C QI U 5 c 0 u 0

18

"1 15 E "'0

~ 12 ..§. 0

9 ICV t>-III ... - 6 c QI U c

3 0 u

0

(a) siltito CA

o

-+-Ca+Mg _504

_C03+HC03

-r-Na

-M-5i

1000 2000 3000


(b) siltito espesso

0

(c)

0

-+-Ca+Mg _504

_C03+HC03

-M-Na

500

siltito

-+-ca+Mg

_504

-'-Fe

----'-AI

-M-5i

-r-Na

_C03+HC03

1000 1500 2000


CS

1000 2000


130

4000 5000

2500 3000 3500

3000 4000

FIGURA 24. Evolu9ao da composi9ao quimica nos efluentes do siltito da camada A (a), siltito espesso (b) e siltito da camada S (c) nas colunas que receberam efluvio acido.

131

Por outr~ lado, 0 argilito amarelo, 0 siltito CA e

o siltito espesso, tamponaram eficientemente 0 pH ( a 6,5 no

argilito e 7,0 nos siltitos) por, respectivamente, 840, 1720

e 1400 mm acumulados de lixivia~ao acida (Figura 22),

confirmando ate 0 presente 0 PN indicado pelo metodo estatico

(Tabela 6, se~ao 4.2). Nesse particular, confirma a a~ao dos

cations trocaveis e/ou dissolu~ao da esmectita na neutraliza~ao

no argilito amarelo (nao possuidor de carbonato) e no siltito

espesso, atraves do deslocamento de Na (Figura 23c e 24b),

conforme considera~oes realizadas na se~ao 4.2.

Dessa forma, os testes cineticos conseguiram

esclarecer uma serie de aspectos levantados tanto na

caracteriza~ao (se~ao 4.1) como nos testes estaticos (se~ao

4.2). Mostraram a inadequa~ao da medida de pH realizada na

caracteriza~ao dos materiais (se~ao 4.1) como indicativa do

comportamento de materiais, mesmo que imediato, e confirmaram

os potenciais de acidifica~ao do carvao e de neutraliza~ao

dele proprio, do argilito amarelo e dos siltitos CA e

espesso, apontando falhas no caso do saprolito e do siltito

CS, com superestima~ao e subestima~ao, respectivamente. Alem

disso, forneceram indica~oes importantes a respeito dos

possi veis mecanismos de a~ao e de evolu~ao da acidifica~ao.

Entretanto, esses testes nao poderiam continuar

indefinidamente para responder a outras questoes como 0

momento em que ocorrera 0 esgotamento desses potenciais,

necessitando-se extrapolar certas tendencias para obter

essas respostas, 0 que necessita uma analise a parte.

132

4.4 Balan90s de massa dos processos de acidifica9ao

e de neutraliza9ao

As informa~6es coletadas nos testes cineticos podem

ser usadas para alimentar modelos, extrapolando taxas de

oxida~ao a partir de dados obtidos em laboratorio, ou

resolvendo sistemas de equa~6es que representam os varios

fatores que controlam as rea~6es (EUA-EPA, 1994, se~ao

2.6.5.3). Por exemplo, WHITE e JEFFERS (1994), atraves das

taxas de libera~ao de sulfato, Ca e Mg, conseguiram realizar

a extrapola~ao do tempo necessario para esgotar 0 potencial

de neutraliza~ao de uma amostra para que essa passasse a

desenvolver drenagem acida (se~ao 2.6.5.3) .

No caso em estudo, 0 tempo relati vamente longo de

dura~ao do teste cinetico (superior a um ana) permitiu um

aCUmulo de dados, principalmente do carvao fosco, que podem

ser analisados de modo a se obter alguma indica~ao da

possibilidade de extrapola~ao de dados. Como nao foram

realizadas analises quimicas de todos os lixiviados, pode

se buscar uma interpola~ao entre as analises.

De maneira geral observou-se que 0 sulfato, 0 anion

mais abundante nos efluentes do carvao fosco (Figura 20,

se~ao 4.3), apresentava uma quantidade aproximadamente

proporcional a condutividade eletrica (Apendice 5) .

Colocando-se essas rela~6es em um grafico (Figura 25) nota

se que a correla~ao geral e relativamente baixa (r2

0,5471), 0 que nao permitiria estimar satisfatoriamente a

quantidade de sulfato a partir da condutividade eletrica.

6000

5000

,,; 4000

u II)

3000 .: u.i 0 2000 o

1000 • •

0 0 5

o

10

o o o •

15 20

)0(

•••

25

concentra~o S04 {mmol dm"1

30

133

Ic1l I ,

I:: I .4

x -51 06

1' 07

.8

35

FIGURA 25. Rela~ao entre a condutividade eletrica e a concentra~ao de sulfato nos efluentes do carvao fosco da camada A (colunas 22, 23 e 24).

Discriminando porem pelo nlimero da analise na

figura, observa-se que os pontos mostram uma tendencia bern

mais clara de alinhamento, principalmente nas analises 5, 7 e

8. Ora, como discutido na se~ao anterior, houveram mudan~as

significativas no pH (de <8,0 a 3,1), bern como na composi~ao

quimica dos efluentes ao longo da lixivia~ao, com modifica~oes

nos tipos de ions acompanhantes (Figura 20, se~ao 4.3). Dessa

maneira, em fun~ao da varia~ao desses fatores nao deveria

ser esperada uma correla~ao geral muito elevada.

Admitindo entao uma oscila~ao na rela~ao entre a CE

e a quantidade de sulfato se poderia tentar obter rela~oes

entre as analises como se as retas migrassem entre uma

analise e outra. As possi veis rela~oes foram "estudadas,

obtendo-se as equa~6es das retas para cada analise, ou para

134

as duas consecuti vas caso elas se apresentassem na mesma

tendencia (Apendice 6).

No caso das retas entre duas analises consecuti vas

localizarem-se deslocadas lateralmente, acrescentou-se na

formula urn fator de corre<;ao para fazer com que a reta

fosse migrando a cada lixivia<;ao ate atingir a outra. Por

exemplo, na analise 4 a CE de 2500 j.lS cm- l corresponde a

cerca de aproximadamente 25 mmol dm- 3 de sulfato enquanto

que na analise 5 os mesmos 2500 j.lS cm-1 correspondem a 16

mmol dm- 3 de sulfato (Figura 25); logo, os pontos das

lixi via<;6es a partir da analise 4 com 2500 j.lS cm- 1 de CE

devem ser proporcionalmente reduzidos de 25 ate atingir 16

mmol dm- 3 de sulfato na analise 5 (ver apendice 7). Atraves

desse raciocinio simples, se po de ajustar empiricamente os

valores de CE as quantidades de sulfato atraves das

analises quimicas realizadas. Os calculos podem ser

facilmente realizados com urna planilha eletronica, com 0

fator de corre<;ao sendo ajustado automaticamente atraves da

formula.

Esses procedimentos foram assim tornados entre cada

analise, ajustando a formula conforme a situa<;ao. As

formulas usadas para 0 calculo de cada lixiviado encontram

se indicadas no Apendice 7, juntamente com os resultados

obtidos. De posse desses valores estimados, pode-se entao

partir para a extrapola<;ao, quantificando e dimensionando

os processos de acidifica<;ao e de neutraliza<;ao.

135

4.4.1 Balan90 de massa da acidifica980 e a cinetica

As quantidades de sulfato estimadas para cada

efluente podem fornecer a quantidade de enxofre liberada

pela amostra do carvao a cada lixi via<;ao, considerando 0

volume fixe de agua utilizado de 44,2 mI. Com isso chega-se

a quantidade de enxofre liberado em cada lixivia<;ao.

Acumulando essa quantidade obtem-se quanta de enxofre foi

liberado ate determinado ponto da lixivia<;ao. Esse, colocado

em urn grafico com a quantidade acumulada de agua de

lixivia<;ao em altura (Figura 26) fornece uma ideia da

velocidade do processo, que e proporcional a inclina<;ao da

reta.

5,0

4,0

m -; 3,0 '0 t! cu ,g 2,0 en

1,0

0,0

o

FIGURA 26.

8 --23

--24


Quantidade de enxofre liberado em gramas por cada col una do carvao fosco da camada A ao longo da lixivia<;ao.

136

Por essa figura fica claro que as amostras das

colunas 22 e 24 apresentaram uma libera~ao mais rapida ate

3200 rom de lixi via~ao acumulada, liberando cerca de 2,5 g

de enxofre. Ate esse ponto, a amostra da coluna 23 tinha

liberado somente 2,0 g de S. Apos, a taxa de libera~ao das

amostras das colunas 22 e 24 cairam bastante, a da 24 mais

do que a da 22, enquanto que a da coluna 23 acelerou, com a

amostra 22 liberando nesse intervalo 1,1 g de S, a 23 1,8 g

Sea 24 apenas 0,9 g de S. Ao final dos 6240 rom a quantia

de enxofre liberada pela amostra da coluna 23 j a tinha

atingido a da 22, cerca de 3,8 g de S, ao passo que a da

coluna 24 chegou somente a 3,4 g de S.

A quantidade total de enxofre piritico presente nas

amostras de carvao na coluna pode ser estimada pelo potencial

de acidifica~ao (PA) de acordo com 0 seguinte raciocinio:

• PA carvao = 71,13 kg CaC03 por tonelada de material

(Tabela 6, se~ao 4.2)

• Como 1 mol de pirita (FeS2) e neutralizado por 2 moles de

CaC03 (200g) (se~ao 2.6.4)

=> 1 g de S da pi rita e contrabalan~ada por 3,125g CaC03

• Portanto, em uma tonelada haveria 22,76 kg S

=> em 200 g tem 4,56 g de S

Admitindo que ha 4,56 g de S piritico em cada

coluna se pode entao transformar as quantidades de S

liberadas em percentagem em rela~ao ao total, expressando a

figura de outra forma, em % do S liberado (Figura 27) .

137

100 fase

fase acida

80

~ ~ 0

60 'tJ ~ CP g CP

40 .:: [32 --23

--24

0 )( c:: w

20

0 0 2000 4000 6000 8000 10000


FIGURA 27. Percentual de enxofre liberado em rela9ao ao S piritico total presente em cada coluna do carvao fosco da camada A ao longo da lixivia9ao .

Portanto, pode-se estimar que durante a fase

alcalina foram liberados em torno de 22-23% do S total

presente nas amostras, enquanto que na fase de descida do

pH foram liberados entre 14 e 20%, restando entao entre 56

e 64% para serem liberados na fase acida. Ate 0 momento, de

acordo com 0 estimado, ja haviam side liberados 83% do S

presente nas colunas 22 e 23 e 74% do S na coluna 24.

Relacionando a quantidade de mm acumulados de

lixivia9ao com a precipita9ao media na regiao de Butia, que e

de 1300 mm por ano (se9ao 2.2.3), chega-se a uma equivalencia

em tempo de aproximadamente 5 anos, faltando tao somente 20%

da pirita para ser consumida. Essa estimativa fornece uma

dimensao da rapidez do processo, mesmo considerando que no

campo 0 processo possa demorar mais na compara9ao com 0

laboratorio,

rela9ao ao

138

onde as condi90es foram mais otimizadas em

tamanho de graos e disponibiliza9ao de

superficies. De qualquer forma, considerando arbitrariamente

que no campo levasse cinco vezes mais tempo que no

laboratorio se teria em torno de 50 anos para que 0 processo

todo ocorresse, 0 que e muito rapido em termos pedogeneticos.

A observa9ao dos valores de sulfato estimados a cada

lixi via9ao (Apendice 7) revela que a oscila9ao da taxa de

libera9ao do S e mui to mais variavel do que as inclina90es

das curvas nas figuras 25 e 26 podem fazer supor. Fazendo uma

analogia com a velocidade, a curva de acumula9ao nos fornece

uma velocidade media, por isso, optou-se por um outro

desenvolvimento matematico que apresentasse essa varia9ao

numa forma mais sensivel, fornecendo a velocidade

instantanea. Tal desenvol vimento teria que ter por base a

taxa de libera9ao de S por rom de lixivia9ao, 0 que pode ser

fei to de varias maneiras. Essa taxa, entretanto, pode ter

pouco significado pratico se nao for atrelada a uma unidade

de medida mais palpavel e interessante.

No caso do presente estudo, uma das indaga90es mais

importantes e 0 tempo de dura9ao do processo, ou mais

especificamente, de acordo com a tendencia ultimamente

apresentada quanto tempo levara para que 0 processo termine ?

Para responder a tal pergunta foi desenvolvida a seguinte

expressao:

T [(4,56-Sacum)/(S de 5 lix)/200rom)] + Tempo decorrido

onde:

T = tempo para 0 consumo de todo 0 S (em rom acumulados)

4,56 = quantidade inicial de enxofre piritico

Sacum. = quantidade de S acumulada ate aquele momenta

S de 5 lix. = S liberado nas tiltimas 5 lixivia~oes

139

200rom = quantidade de lixivia~ao ocorrida nas 5 lixivia~oes

Tempo decorrido = quantidade de lixivia~ao acumulada ate

aquele momento

Essa expressao projeta atraves da tendencia de

libera~ao das cinco til timas lixi via~oes 0 tempo total de

dura~ao do processo (em rom acumulados em altura), assumindo

que a taxa de libera~ao de Sate 0 final se mantera igual a

das tiltimas cinco lixivia~oes. A coloca~ao dos valores

obtidos ern urn grafico (Figura 28) fornece uma varia~ao mais

sensivel da taxa de libera~ao de enxofre, fornecendo ao mesmo

tempo a dura~ao projetada do processo permanecendo essa taxa.

De acordo com essa formula~ao 0 processo durante a

fase alcalina, se mantidas as taxas de libera~ao de S,

teria durado um tempo medio de 9000 rom acumulados,

sofrido no seu ter~o final uma grande acelera~ao,

mantida esgotaria 0 processo em 5000 rom acumulados

tendo

que se

(tra~o

de separa~ao entre a fase alcalina e a fase acida na Figura

28). A fase de queda do pH (intermediaria na Figura 27),

que foi ate aproximadamente 3000 rom acumulados, foi a fase

que em media apresentou as taxas mais elevadas de libera~ao

do S, que se mantidas, iria terminar 0 processo em 5000 rom

140

para as amostras das colunas 22 e 24. A seguir as taxas

foram decrescendo gradualmente ate projetarem entre 9000 e

13000 mm acumulados para a dura<;ao do processo, para em

seguida acelerar nas colunas 22 e 23, projetando 0 termino

do processo em 7000 e 8000 mm acumulados, enquanto que a

amostra da coluna 24 mostrou uma desacelera<;ao proj etando

urn termino em 13000 mm acumulados.

20000

fase fase

I\I~ alcalina acida

ti ~ 15000 Q. .....

1\1 GI ~.t: :!:: 0 1\1 >C

E ; 10000 GI 0 0" " 0 .!! E ::s ::s E III ::s c 5000

[32

--23 --24

u 0 1\1 U

0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000


FIGURA 28. Varia<;ao da taxa de libera<;ao de enxofre ao longo da lixi via<;ao no carvao fosco da camada A, expressa em termos da dura<;ao proj etada do processo em quantidade de lixivia<;ao acumulada.

Portanto, essa f6rmula de calculo projeta a chegada

dos 100% na Figura 27 em torno de 7000-8000 mm acumulados

para as amostras das colunas 22 e 23 e em torno de 13000 mm

acumulados para a amostra da coluna 24, mantidas as

tendencias das liltimas cinco lixivia<;oes.

141

4.4.3 Balanco de massa da neutralizayao

Uma outra estimati va que pode ser realizada com

base nas libera~6es de enxofre estimadas e a quantidade de

potencial de neutraliza~ao que as amostras que sofreram

lixi via~ao acida teriam gasto para neutralizar a acidez

adicionada. 0 calculo pode ser realizado atraves da soma

das quantidades de enxofre que ingressaram nas amostras ,

transformando essas em equivalentes de kg CaC03 por

tonelada. Nesse balan~o e tambem incluido 0 carvao. 0

resultado dessa estimativa e apresentada na Tabela 9.

TABELA 9. Estimativas do potencial de neutraliza~ao (PN) gasto pelas amostras para neutralizar a acidez produzida (carvao) e adicionada (demais amostras).

Material

saprolito

argilito am.

carvao (22)

carvao (23)

carvao (24)

siltito CA

siltito esp

siltito cs

Enxofre recebido

g

0,1208

0,4712

0,9745

1,3155

1,0524

0,8846

0,4711

0,2984

PN PN total produzido estimado

1,89

7,36

15,23

20,55

16,44

13,82

7,36

4,66

10,16

14,29

14,52

14,52

14,52

29,51

25,05

5,48

PN produzido PN estimado

%

19

52

105

142

113

47

29

85

Obs.: saprolito, carvao e siltito CS ja esgotaram seu PN.

argilito amarelo, siltito CA e siltito espesso continuam com PN

142

Esse balan~o mostraria a principio, atraves da

compara~ao do PN produzido com 0 PN estimado, que as

estimati vas do metodo de potencial de neutraliza~ao

utilizado (se~ao 4.2) foram parcialmente razoaveis. Por

outro lado, a convergencia de resultados sugere que as

incertezas de estimativa das quantidades de enxofre devem

estar dentro de urn patamar aceitavel.

Considerando que internacionalmente sao usados ate

fatores de 3 como intervalo de confianGa para assegurar esse

tipo de estimativa (se~ao 2.6.5.1), pode-se afirmar que 0

metodo estatico foi razoavelmente eficiente e relativamente

exato para estimar 0 PN do carvao e do siltito da camada S.

Quanto ao sil ti to da camada S fica esclarecida a duvida

sobre a subestima~ao desse em relaGao ao sapr61ito,

levantada anteriormente (se~ao 4.3.2), com 0 balan~o

mostrando que

elevada do PN

houve urna superestima~ao demasiadamente

do sapr61ito (PN demonstrado no teste

cinetico correspondeu a apenas 19% do estimado pelo teste

estatico), mesmo considerando que os materiais receberam

uma lixivia~ao previa com agua destilada.

Em relaGao aos materiais em que 0 PN ainda nao foi

esgotado (argilito amarelo, siltito CA e siltito espesso),

o balan~o realizado fornece uma estimativa de que

aproximadamente a metade do PN tenha sido consumida no

argili to amarelo e no sil ti to CA, e em torno de 30% no

sil ti to espesso. Considerando os intervalos de confianGa

referidos acima, pode-se julgar que tambem nesses casos 0

143

metodo estatico tenha sido satisfatorio, pelo menos no

argilito amarelo e no siltito CA.

Dessa forma, as estimativas garantem que 0 metodo

estatico para determina9ao do potencial de neutraliza9ao e

litil para curnprir esse obj eti vo. Entretanto, ele nao e

adequado para todos os tipos de materiais, causando urna

superestima9ao muito elevada nos materiais intemperizados.

As estimativas tambem sugerem que 0 experimento teria que

continuar por muito mais tempo para esgotar 0 PN do

argilito e dos siltitos CA e espesso, com potencial de

acidifica9ao do carvao sendo esgotando antes.

Mesmo que os testes cineticos pudessem continuar,

renovando a fonte produtora de acidez, e confirmassem 0 PN

desses materiais, restaria a questao sobre seu insuficiente

PN (em torno de 30 kg CaC03 t-1) na compara9ao com 0 potencial

de acidifica9ao do carvao (em torno de 70 kg CaC03 t-1).

Esta questao pode ser abordada fazendo urn balan90

das quantidades absolutas de PA e de PN desses materiais na

coluna geologica (Figura 9, se9ao 4.1.1), referindo-as a urn

prisma com 1 m2 de area de base para compara9ao. Para tal, e

necessario considerar as densidades dos materiais (em t m-3)

(Tabela 5, se9ao 4.1.2) e as suas espessuras (em m) na

coluna geologica, para obter a massa absoluta (em t). Em

seguida, atraves do PA e do PN estimados pelo teste

estatico (em kg CaC03 t- 1) (Tabela 6, se9ao 4.2.), obtem-se

os potenciais liquidos absolutos de neutraliza9ao ou de

acidifica9ao dos materiais (em kg CaC03 ) (Tabela 10).

144

TABELA 10. Balanc;o dos potenciais de acidificac;ao (PA) e de neutralizac;ao (PN) absolutos dos principais materiais portadores dessas caracteristicas na coluna geo16gica.

Material Espes- Densi- Massa':: PA PN PN-PA PN-PA .,

sura dade

t m -3 ton - ~:q CaC03 t ~1 ~~g CaC0 3

Carvao (CAl 1,03 1,73 1,78 71,13 14,52 -56,61 -100,8

Siltito (CAl 3,48 2,31 8,03 7,55 29,51 21,96 176,3

Siltito esp. 9,80 2,23 21,85 5,93 30,98 25,05 547,3

Soma 622,8

\ 1) referente prisrna 1 0

de area de base. a urn com rn-

Esse balanc;o demonstra que, considerando como

corretos os valores de PN e PA medidos nos testes estaticos,

os materiais portadores de PN possuiriam sete vezes a

quantidade de alcalinidade suficiente para neutralizar a

acidez presente no carvao fosco da camada A, o que

fortemente sugere 0 uso desses materiais para controlar a

acidificac;ao na area. Ha, entretanto, outros materiais

portadores de pirita na coluna geo16gica, que sao os

carvoes das camadas S e M, cujo conteudo ern pi rita e acidez

e dirigido para a planta de beneficiamento (seC;ao 2.3).

Considerando a espessura desses (3,39 m) e urn potencial de

acidificac;ao e densidade semelhante ao carvao da camada A,

chega-se a urn PN-PA de 332 kg CaC03 , 0 que ainda poderia

ser neutralizado pelos siltitos.

145

4 .5 Implicacoes praticas na recuperacao das areas

de mineracao de carvao e recomendacoes para

estudos futuros

A caracteriza~ao

acidi fica~ao (PA) e de

pre-minera~ao

neutraliza~ao

dos

(PN)

potenciais de

dos materiais

presentes na coluna geologica pode fornecer subsidios para

o planejamento da melhor disposi~ao dos materiais de modo a

neutralizar ou minimizar 0 impacto da acidifica~ao.

Tecnicamente, esse planejamento depende, a principio,

da rela~ao estereis' com alto poder de neutraliza~ao/materiais

acidificantes, que deve variar entre as jazidas e mesmo

dentro de uma mesma jazida, 0 que indica a necessidade de se

montar estrategias adequadas para cada caso, conforme 0

condicionamento geologico. Por exernplo, dentro de

j azida a carencia de materiais com alto

uma mesma

poder de

neutraliza~ao de uma area poderia ser compensada pela sobra

desses em outra. Na pratica, porem, 0 planejamento dependera

dos custos econ6rnicos das opera~6es, j a que para esse fim

seriam necessarias diferentes frentes de minera~ao e de

recupera~ao, localizadas a distancias talvez consideraveis.

A transferencia dos conhecimentos obtidos no

laboratorio para as condi~6es de campo pode ser realizada

atraves de experimentos de campo bern como atraves do estudo

de situa~6es analogas identificadas nos solos construidos nas

areas recuperadas. Por outro lado, a eficiencia no campo das

rea~6es de neutraliza~ao dos materiais sobre a acidifica~ao

poderia ser verificada atraves da compara~ao da rela~ao

146

PN/PA dos estereis que existiam nas jazidas mineradas com a

situa~ao real existente nas areas recuperadas. Assim, seria

de se esperar problemas de acidifica~ao mais extensos e

mais serios nas areas onde existia na coluna geologica uma

baixa rela~ao PN/PA dos materiais, ocorrendo na situa~ao

inversa problemas de acidifica~ao mais localizados.

Com rela~ao as pesquisas conduzidas nesse estudo,

de modo geral, apesar dos metodos estaticos de determina~ao

de PA e de PN testados terem se mostrado satisfatorios em

compara~ao com os dados obtidos internacionalmente (se~6es

2.6.5.1 e 4.4.3), esses devem ser ainda refinados de modo a

fornecer estimativas mais exatas para toda a gama de

materiais que podem ser encontrados (se~6es 4.2.2 e 4.3.2),

gerando urn grau de previsao mais confiavel. Isso demandara

pesquisas especificas, incluindo testes cineticos.

No caso da estimativa do potencial de neutraliza~ao

merece ser estudada a rela~ao entre 0 PN e a soma de bases

trocaveis e/ou dissolu~ao das esmectitas, nao considerada na

literatura especializada sobre os metodos estaticos (se~ao

4.2), ja que essa rela~ao mostrou-se efetiva no tamponamento

do pH nos testes cineticos (se~ao 4.3). A adequa~ao ou nao

do metodo conforme 0 tipo de material (se~ao 4.2.2) pode ser

testada com diferentes normalidades de acido e modos de

aquecimento, procurando meios de aperfei~oar 0 metodo.

o metodo de estimativa do potencial de acidifica~ao

(PA) deve ser testado analisando a composi~ao do peroxido e 0

efei to dos compostos quimicos adicionados pelos fabricantes

147

(ver se~ao 4.2), verificando alternativas metodologicas para

estimar os baixos potenciais, bern como deve ser testada sua

exatidao na recupera~ao de amostras compostas com quantidades

conhecidas de pirita.

Deve tambem ser melhor investigada a cinetica de

rea~ao de oxida~ao da pirita e de neutraliza~ao da acidez

produzida pelo carbonato e seu efeito sobre os valores de

pH e de condutividade eletrica medidos nas caracteriza~6es

de rot ina (se~ao 4.1) (equilibrio estatico) e sobre as fases

alcalinas e acidas que os materiais portadores desses

minerais podem apresentar quando lixiviados pela agua (se~ao

4.3) (equilibrio dinamico). Podem ser testadas amostras com

variados teores de pirita e de carbonato, de modo a obter

se uma recomenda~ao para as caracteriza~6es de rotina, bern

como para verificar se existe alguma rela~ao entre essas

quantidades, os valores iniciais e finais de pH e 0 tempo

para ser atingido 0 equilibrio, e a ocorrencia e dura~ao

das fases alcalinas e acidas que esses materiais mostrarem

em testes cineticos.

A aplicabilidade dos resultados dessas pesquisas, e

o eventual exi to que se obtenha na recupera~ao das areas

mineradas com base nelas, depende basicamente de uma

constante coopera~ao e troca de experiencias entre os

pesquisadores das universidades e os tecnicos que atuam nas

companhias mineradoras, caminhando no sentido da viabiliza~ao

ambiental e econ6mica dos empreendimentos.

5. CONCLUSOES

A espessa sequencia de cobertura sobre as camadas

de carvao em urn perfil do bloco Riocell na mina Recreio, da

COPELMI Ltda (Butia-RS), com aproximadamente 33 metros de

espessura, pode ser dividida em dois intervalos, urn ate 18

metros de profundidade, composto por urna sequencia de

intemperiza~ao com cores vermelhas e amarelas e outra de 18 a

33 metros, composta por rochas nao intemperizadas de cor

cinza escura. A caracteriza~ao desses materiais apontou para

urn aurnento na quantidade de bases e de esmecti ta com a

profundidade na sequencia intemperizada, e para a

ocorrencia de esmectita e carbonatos na sequencia de rochas

nao intemperizadas, indicando a ocorrencia de materiais com

potencial para neutraliza~ao.

Os testes estaticos indicaram para esses materiais

potenciais de neutraliza~ao entre 37 e 15 kg de CaC03 por

tonelada de material; em contrapartida, 0 carvao fosco

presente na sequencia de cobertura logo abaixo da sequencia

intemperizada apresentou urn alto potencial de acidifica~ao,

em torno de 71 kg CaC03 por tonelada de material.

Os testes de lixivia~ao em colunas com agua

destilada e com 0 efluvio acido provenientes do carvao

149

confirmaram na maioria dos materiais os potenciais

indicados pelos testes estaticos, com aqueles possuidores

de mais alto potencial de neutraliza~ao mostrando-se

capazes de neutralizar a acidez do efluvio do carvao

durante todo 0 periodo do teste. A cinetica de libera~ao da

acidez do carvao mostrou duas fases muito diferenciadas,

urna inicial alcalina, com pHs ao redor de 8,0 e outra muito

acida, com pHs entre 2,1 e 3,0, que se sucedeu ap6s 1500 mm

acurnulados de lixivia~ao. Os niveis de sulfato foram muito

altos ao longo de todo 0 processo, na fase alcalina ocorreu

libera~ao mais alta de Mn e na fase acida niveis

significativos de Ni e Zn, alem de Fe e AI.

Balan~os de massa dos processos de acidifica~ao e de

neutraliza~ao, realizados por intermedio de urna estimativa

da quantidade de enxofre liberado pelo carvao, indicaram

que nos testes cineticos havia side liberado em torno de

80% do enxofre contido na pirita ate 6200 mm de lixivia~ao

acurnulada, indicando a grande rapidez do processo, que em

termos da media da regiao significaria aproximadamente

cinco anos de precipi ta~ao pluviometrica. Urn balan~o das

quantidades absolutas de acidez e de alcalinidade potencial dos

materiais apontou urn resultado favoravel a alcalinidade, 0

que fortemente sugere a utiliza~ao do potencial de

neutraliza~ao presente nesses materiais para 0 controle da

acidifica~ao na area.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFlCAS

ARORA, H.S.; DIXON, J.B.; HOSSNER, J.R. 1978. Pyrite morphology in ligni tic coal and associated strata of East Texas. Soil Sci., Baltimore, v.125, n.3, p.151-159.

ARORA, H. S.; PUGH, C.E.; HOSSNER, L.R.; DIXON, Forms of sulfur in East Texas lignitic Environ. Qual., Madison, v.9, n.3, p.383-386.

J.B. 1980. coal. J.

BARNHISEL, R.I.; POWELL, J.L.; AKIN, G.W; EBELHAR, M.W. 1982. Characteristics and reclamation of "acid sulfate" mine spoils. In: KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. (Ed.). Acid sulfate weathering. Madison, SSSA. p.225-234. (SSSA Spec.Publ., 10).

BIGHAM, J .M.; WOLF, M. modelling Cosrnochirn.

SCHWERTMANN, U.; TRAINA, S.J.; WINLAND, R.L.; 1996. Schwertmannite and the chemical

of iron in acid sulfate waters. Geochirn. Acta, New York, v.60, n.12, p.2111-2121.

BORTOLUZZI, C.A.; PICCOLI, A.E.M; MUNARO, P.; SARTURA, J .A. D. 1982. Geologia e estratigrafia da regiao carbonifera de Santa Rita, RS. Acta Geo16g. Leopoldensia, Sao Leopoldo, v.6, n.16, p.75-130.

BR~Y, K.B.C.i PERRY, E.F.i BEAM, R.L.; BISKO, D.C.; GARDNER, M.D.; TARANTINO, J.M. 1994. Evaluation of acid-base accounting to predict the quality of drainage at surface coal mines in Pennsylvania, U.S.A. In: INTERNATIONAL LAND RECLAMATION AND MINE DRAINAGE CONFERENCE AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE ABATEMENT OF ACIDIC DRAINAGE, 3, Pittsburgh. Proceedings ... v.1, p.138-147.

BRASIL. Departamento Nacional da Produ~ao Mineral. Divisao de Geologia e Mineralogia. 1989. Mapa geo16gico do estado do Rio Grande do Sul. Escala 1:1.000.000.

BRASIL. Insti tuto Brasileiro de Geografia e Estatistica. 1986. Levantarnento de recursos naturais. Rio de Janeiro. 796p. Vol.33, Folha SH.22 Porto Alegre e parte das Folhas SH.21 e SI.22 Lagoa Mirim.

151

BRASIL. Ministerio da Agricul tura. Departamento Nacional de Pesquisa Agropecuaria. Divisao de Pesquisa Pedo16gica. 1973. Levantamento de reconhecimento dos solos do Estado do Rio Grande do Su1. Recife. 431p. (Boletim Tecnico, 30)

BRONSWIJK, J.J.B.; NUGROHO, K.; ARIBAWA, I.B.; GROENENBERG, J.E.; RITSEMA, C.J. 1993. Modeling of oxygen transport and pyrite oxidation on acid sulphate soils. J. Environ. Qual., Madison, v.22, p.544-554.

BUGIN, A.; COSTA, J.F.C.L.; LAURENT Jr., o. 1989. Controle ambiental na minera~ao de carvao Mina Butia Leste. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CARvAo, 2, 1989, Porto Alegre. Anais ... p.708-726.

BUGIN, A. 1994. Controle ambiental na minera~ao de carvao -Copelmi Minera~ao Ltda. In: ENCONTRO BRASILEIRO DE CIENCIAS AMBIENTAIS, 1, 1994, Rio de Janeiro. Anais ... p.236-246.

BUSSLER, B.H.; BYRNES, W.R.; POPE, P.E; CHANEY, W.R. 1984. Properties of minesoil reclaimed for forest land use. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.48, p.178-184.

CARSON, C.D.; FANNING, D.S.; DIXON, J.B. 1982. Alfisols and ultisols with acid sulfate weathering features in Texas. In: KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. (Ed. ). Acid sulfate weathering. Madison, SSSA. p.127-146. (SSSA Spec.Publ., 10).

COPELMI. Gerencia de Geologia e Pesquisa. 1988. Relat6rio de pesquisa do DNPM n~ 802527/77. Butia. 74p.

DANCER, W.S.; JANSEN, I.J. rowcrop productivity. J. v.16, n.3, p.242-246.

1987. Minespoil acidity and Environ. Qual., Madison

DENT, D. 1986. Acid sulphate soils: A baseline for research and development. Wageningen, ILRI. 200p. (ILRI Publ., 39)

DIXON, J . B. ; HOSSNEER, A. L. ; SENKAYI, A. L. ; EGASHlRA, K. 1982. Mineralogical properties of lignite overburden as they relate to mine spoil reclamation. In: KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. (Ed.). Acid sulfate weathering. Madison, SSSA. p.169-191. (SSSA Spec.Publ., 10).

EMBRAPA. Servi~o Nacional de Levantamento e Conserva~ao de Solos. 1979. Manual de metodos de analises de solos. Rio de Janeiro. 255p.

ESTADOS UNIDOS. Environmental Protection Agency. Office of Solid Waste. 1994. Acid mine drainage prediction. Washington. (Technical Document EPA 530-R, NTIS PB94)

152

ESTADOS UNIDOS. Department of Agriculture. Soil Survey Staff. 1992. Keys to soil taxonomy. 5.ed. Blacksburg, Pocahontas Press. 556p. (SMSS Technical Monograph, 19)

FANNING, D.S; FANNING, M.C.B. 1989. Soil: morphology, genesis and classification. New York, J. Wiley. 395p.

GRUBE, W.E.; SMITH, R.E.Jr ; AMMONS, J.T. 1982. Mineralogical alterations that affect pedogenesis in minesoils from bituminous coal overburdens. In: KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. (Ed.). Acid Sulfate Weathering. Madison, SSSA. p.209-223. (SSSA Spec. Pub 1. , 10).

GUO, W.; PARIZEK, R.R.; ROSE, A.W. 1994. The role of thermal convection in resupplying O2 to strip coal-mine spoil. Soil Sci., Baltimore, v.158, n.1, p.47-55.

HALLMARK, C.T.; WILDING, L.P.; SMECK, N.E. 1982. Silicon. In: PAGE, A.L.; MILLER, R.H.; KEENEY, D.R. (Eds.). Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. 2nd ed. Madison, ASA-SSSA. p.263-273. (Agronomy Monography, 9)

HALVORSON, G.A.; MELSTED, S.W; SCHROEDER, S.A.; SMITH, C.M.; POLE, M.W. 1986. Topsoil and subsoil thickness requirements for reclamation of nonsodic mined-land. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.50, p.419-422.

HAUSER, V.L.; CHICHESTER, F.W. 1989. Water relationships of claypan and constructed soils profiles. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.53, p.1189-1196.

KAMPF, N.; SCHNEIDER, P.; BOHNEN, H.; GlASSON, E.; BISSANI, C. A. 1996. Solos construidos em areas de minera<;c3.o da bacia carbonifera do Baixo Jacui, no Rio Grande do Sul. Relat6rio PADCT/CIAMB-CNPq. Porto Alegre, Dep. de Solos, UFRGS.

KARATHANASIS, A.D.; EVANGELOU, V.P.; THOMPSON, Y.L. 1988. Aluminum and iron equilibria in soil solutions and surface waters of acid mine watersheds. J. Environ. Qual., Madison, v.17, n.4, p.534-543.

KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. 1982. Acid Sulfate Weathering. Madison, SSSA. 234p. (SSSA Spec.Publ., 10).

LAPAKKO, K.A. 1994. Evaluation of neutralization potential determinations for metal mine waste and a proposed alternative. In: INTERNATIONAL LAND RECLAMATION AND MINE DRAINAGE CONFERENCE AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE ABATEMENT OF ACIDIC DRAINAGE, 3, Pittsburgh. Proceedings ... v.1, p.129-137.

LEMOS, R.C.; SANTOS, R.D. 1984. Manual de descriyao e coleta de solo no campo. 2.ed. Campinas, SBCS/ SNLCS. 46p.

153

LINDSAY, W.L. 1979. Chemical equilibria in soils. New York, John Wiley. 449p.

MASSEY, H.F.; BARNHISEL, H.I. 1972. Copper, zinc released from acid coal mine spoil Eastern Kentucky. Soil Sci., Baltimore, p.207-212.

nickel, and materials on v.113, n.3,

Mc BRIDE, M.B. 1994. Environmental Chemistry of Soils. New York, Oxford University Press. 406p.

MERMUT, A.R.; CURTIN, D.; ROSTAD, H.P.W. 1985. Micromorphological and submicroscopical features related to pyrite oxidation in an inland marine shale from East Central Saskatchewan. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.49, p.256-261.

MILLER,S.D.; JEFFERY, J.J.; DONOHUE, T.A. 1994. Developments in predicting and management of acid forming mine wastes in Australia and Southeast Asia. In: INTERNATIONAL LAND RECLAMATION AND MINE DRAINAGE CONFERENCE AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE ABATEMENT OF ACIDIC DRAINAGE, 3, Pittsburgh. Proceedings ... v.1, p.177-184.

MORIN, K.A.; HUTT, N .M. 1994. Observed preferential depletion of neutralization potential over sulfide minerals in kinetic tests: site specific criteria for safe NP/AP ratios. In: INTERNATIONAL LAND RECLAMATION AND MINE DRAINAGE CONFERENCE AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE ABATEMENT OF ACIDIC DRAINAGE, 3, Pittsburgh. Proceedings ... v.1, p.148-156.

MOSES, C.O.; NORDSTROM, D.K.; HERMAN, J.S.; MILLS, A.L. 1987. Aqueous pyrite oxidation by dissolved oxygen and by ferric iron. Geochim. Cosmochim. Acta, New York, v.51, p.1561-1571.

MOSES, C.O.; HERMAN, J.S. 1991. Pyrite oxidation at circumneutral pH. Geochim. Cosmochim. Acta, New York, v.55, p.471-482.

NORDSTROM, D.K. 1982a. Aqueous pyrite oxidation and the consequent formation of secondary iron minerals. In: KITTRICK, J.A; FANNING, D.S.; HOSSNER, L.R. (Ed.). Acid sulfate weathering. Madison, SSSA. p.37-56. (SSSA Spec.Publ., 10).

NORDSTROM, D. K. 1982b. The effect of sulfate on aluminum concentrations in natural waters: some stability relations on the system A1203-SOrH20 at 298 K. Geochim. Cosmochim. Acta, New York, v.46, p.681-692.

O'SHAY, T.; HOSSNER, L.R.; DIXON, J.B. 1990. A modified hydrogen peroxide oxidation method for determination of potential acidity in pyritic overburden. J. Environ. Qual., Madison, v.19, n. , p.778-782.

154

PEDERSEN, T.A.; ROGOWSKI, A.S.; PENNOCK, R.Jr. 1980. Physical characteristics of some minesoils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.44, p.321-328.

PITCHEL, J.R.; DICK, W.A.; SUTTON, P. 1994. Comparison of amendments and management practices for long-term reclamation of abandoned mine lands. J. Environ. Qual., Madison, v.23, p.766-772.

POWELL, J.L.; BARNHISEL, R.I.; AKIN, G.W. 1980. Reclamation of surface-mined coal spoils in Western-Kentucky. Agron. J., Madison, v.72, p.597-600.

PRENZEL, J. 1994. Sulfate sorption in soils under acid deposi tion: comparison of two modeling approaches. J. Environ. Qual., Madison, v.23, p.188-194.

PUGH, C.E.; HOSSNER, L.R.; DIXON, J .B. 1981. Pyrite and marcasite surface area as influenced by morphology and particle diameter. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.45, p.979-982.

ROBERTS, J.A.; DANIELS, W.L.; BELL, J.C; BURGUER, J.A. 1988. Early stages of mine soil genesis as affected by topsoiling and organic amendments. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.52, p.730-738.

ROBERTS, J.A.; WALKER, A.L.; BUCHNAN, A.S. 1969. The chemistry of pyrite formation in aqueous solution and its relation to the depositional environment. Mineral. Deposita, Berlin, v.4, p.18-29.

ROGOWSKI, A.S.; PIONKE, H.B.; BROYAN, J.G. 1977. Modeling the impact of strip mining and reclamation processes on quality and quantity of water in mined areas: a review. J. Environ. Qual., Madison, v.6, n.3, p.237-244.

SANCHEZ, J.C.D.; FORMOSO, M.L.L. 1990. Utiliza9ao do carvao e meio ambiente. Porto Alegre, CIENTEC. 34p. (Boletim Tecnico, 20).

SCHAFER, W.M.; NIELSEN, G.S.; NETTLETON, W.D. 1980. Minesoil genesis and morphology in a spoil chronosequence in Montana. Sci. Soc. Am. J., Madison, v.44, p.802-807.

SCHNEIDER, P.; KAMPF, N.; GlASSON, E. 1996. Solos da bacia carbonifera do Baixo Jacui/RS. Relat6rio PADCT/CIAMBCNPq. Porto Alegre, Dep. de Solos, UFRGS.

SCHUMAN, G.E.; POWER, F.P. 1981. Topsoil management on mined lands. J. Soil Water Conserv., Ankeny, v.36, p.77-78.

155

SENKAYI, A.L.; DIXON, J.B.; HOSSNER, L.R. 1981. Simulated weathering of lignite overburden shales from Northeast Texas. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.45, p.982-986.

SHERLOCK, E.J.; LAWRENCE, R.W.; POULIN, R. 1995. On the neutralization of acid rock drainage by carbonate and silicate minerals. Environ. Geel., New York, v.25, p.43-54.

SINGER, P.C.; STUMM, W. 1970. Acid mine drainage: the ratedetermining step. Science, Washington, v.167, p.1121-1123.

SNARSKI, R.R.; FEHRENBACHER, J.B; JANSEN, I.J. 1981. Physical and chemical characteristics of pre-mine soils and post-mine soil mixtures in Illinois. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.45, p.806-812.

SOARES, E.R. 1995. Mobi 1 idade de Metais Pesados em Materiais Provenientes do Complexo Carboenergetico de Candiota-RS. Vi~osa, Universidade Federal de Vi~osa. 58p. Disserta~ao de mestrado

TAN, K. H. Principles of soil chemistry. New York, Marcel Dekker. 1982. 267p.

TEDESCO, M.J.; VOLKWEISS, S.J. & BOHNEN, N.1985. Analises de solo, plantas e outros materiais. Porto Alegre, Departamento de Solos, Faculdade de Agronomia, UFRGS. 188p. (Boletim Tecnico, 5)

THOMAS, D.; JANSEN, I.J. 1985. Soil development in coal mine spoils. J. Soil Water Conserv., Ankeny, v.40, p.439-442.

VAN BREMEN, N. 1973. Dissolved aluminum in acid sulfate soils and in acid mine waters. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, v.37, p.694-697.

VAN BREEMEN, N.; WIELEMAKER, W.G. 1973. Buffer intensities and equilibrium pH of minerals and soils: I. The contribution of minerals and aqueous carbonate to pH buffering. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, v.38, p.55-60.

VAN BREEMEN, N.; WIELEMAKER, W.G. 1973. Buffer and equilibrium pH of minerals and Theoretical and Actual pH of Minerals and Sci. Soc. Am. Proc., Madison, v.38, p.61-66.

intensities soils: II. Soils. Soil

WHITE, W.W.; JEFFERS, T.H. 1994. Chemical predictive modeling of acid mine drainage from metallic sulfide-bearing waste rock. In: ALPERS, C.N; BLOWES, D.W. (Ed.). Environmental geochemistry of sulfide oxidation. Washington, American Chemical Society. p.608-630. (ACS Symp. Series., 550).

WILDNER, W. 1983. Analise facio16gica de uma por~ao do Grupo Guata, na reglao de Candiota, RS. Acta Geo16g. Leopoldensia, Sao Leopoldo, v.7, n.21, p.145-168.

7. APENDICES

APENDICE 1. Informa~6es gerais do teste de lixivia~ao

Co- Altura Numero de Tempo medio Amostra luna acumulada lixivia<;:6es entre as Observa<;:6es

lixivia<;:6es nun dias

1+2 1 4080 102 4,2 passagern Solo 2 4080 102 4,2 rnuita

hor A+B 3 4080 102 4,2 rapida (lh)

4. 4 3760 94 4,5 Sapr6lito 5 3160 79 5,4

6 3160 79 5,4 6. 7 1040 26 16,3 CH decresc.

Argilito 8 1120 28 15,2 CH decresc.

amarelo 9 1800 45 9,4 CH crescente

11. 10 4800 120 3,5 passagern

Siltito 11 4800 120 3,5 rapida (ld)

(CA) 12 4800 120 3,5 14. 13 3240 81 5,2

Siltito 14 2720 68 6,3 espesso 15 3520 88 4,8

16. 16 3880 97 4,4 Siltito 17 3880 97 4,4

(CS) 18 3880 97 4,4 21. 19 320 8 parau par

Siltito 20 360 9 falta de

(EI) 21 480 12 CH

10. 22 6240 156 2,7 Carvao 23 6240 156 2,7

24 6240 156 2,7 CH decresc.

CH condutividade hidraulica

Apendice 2. pH dos efluentes no teste de lixivia~ao.

Experimento de lixivia~ao - pH Acumulado em altura (mm)

Amostra col. 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600 640 680 720 760 800

1+2 Solo 1 4,8 5,2 6,0 6,4 6,4 e'~ 5,8 5,9 6,1 5,9 6,0 6,1 6,1 6,2 5,9 5,8 5,9 5,3 5,1 6,2

hor. A+8 2 4,8 5,6 6,0 5,8 6,3 __ ~,~ 6,2 6,1 6,2 6,0 6,0 5,7 6,1 6,3 5,9 5,9 6,1 6,1 5,9 6,2 3 4,7 4,8 (7 4,8 5,1 ~~~ 5,5 5,4 5,5 5,4 5,1 5,5 5,5 5,7 5,8 6,2 6,0 5,7 5,1 5,4

4 6,5 5,8 5,6 5,9 5,9 eLj 5,8 5,7 5,9 5,8 5,9 6,2 6,0 6,0 6,0 6,1 6,2 6,3 6,2 4. Sapr61ito 5 6,4 5,1 5,0 4,9 5,2 5,1 5,3 5,5 5,5 5,4 5,3 5,7 5,4 5,5 5,4 5,6 5,5 5,8 5,7

6 6,4 6,0 5,2 6,0 6,1-5:~~ 5,9 5,9 5,9 6,1 5,8 6,1 6,1 6,0 5,8 6,0 5,9 6,5 lJ,tl 7 7,7 7,7 7,6 7,5 7,7 7~ 7,3 7,3 7,2 7,6 7,3 7,5 7,2 7,3 7,6 7,7 7,5 L7,5

6. Argilito 8 7,6 7,6 7,5 7,7 7,7 7,4 7,2 7,5 7,5 7,4 7,7 7,5 7,7 7,4 7,5 7,7 7,6 7,5 amarelo 9 7,9 7,6 7,6 7,5 7,7 7,4 7,5 7,5 7,5 7,7 7,5 7,9 7,6 7,6 7,7 7,6 7,5 7,6

10 8,0 8,3 8,2 8,1 8,2 8,1 8,0 8,0 8,1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,1 8,1 8,0 8,1 f-------

11. Siltito 11 8,1 8,3 8,3 8,2 8,3 -!!~- 8,2 8,1 8,2 8,1 8,1 8,2 8,2 8,2 8,2 8,1 8,1 8,1 8,1 8,2 (CA) 12 8,1 8,2 8,3 8,3 8,3 8,3 8,2 8,2 8,2 8,1 8,2 8,2 8,2 8,2 8,2 8,1 8,1 8,1 8,1 8,3

13 8,4 8,0 8,3 8,3 8,3 ~~-j 8,3 8,3 8,3 8,3 8,2 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,2 8,4 8,5 14. Siltito 14 8,3 8,2 8,3 8,3 8, 3 !!!~_ 8,4 8,2 8,3 8,3 8,2 8,4 8,4 8,4 8,3 8,3 8,3 8,2 8,5 8,5

espesso 15 8,1 8,3 j!,3 8,3 8,3 l!.~__ 8,2 8,2 8,2 8,2 8,2 8,3 8,3 8,3 8,3 8,2 8,2 8,2 8,4 8,5

16 8,0 8,0 7,7 7,8 ~:: E~:~j ;:~ 7,6 7,6 7,6 7,5 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,6 7,6 7,8 16. Siltito 17 8,0 7,9 7,9 7,8 7,5 7,5 7,5 7,3 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,4 7,5 7,6 7,8

(CS) 18 8,0 7,8 7,9 7,8 7,8 7& 7,6 7,5 7,5 7,4 7,3 7,6 7,6 7,5 7,4 7,3 7,3 7,2 7,5 7,5

19 8,7 8,6 8,6 8,4 8,2 L 8'1 8,2 f r ··LrL 21. Siltito 20 8,6 8,4 8,3 8,1 I 7,9 8,0 --8;3 8,1 805 xxx

(EI) 21 ~L 8,3 8,2 -'!_~ 7,8 7,9~J~~ 8,1 8,0 8,2 [!!!2-J 8,0 xxx

22 7,7 8,1 8,0 8,0 8,0 7,8 7,8 7,8 7,8 7,9 7,8 7,8 8,2 8,0 8,0 8,1 8,2 8,0 8,1 7,9 10. Carv~o 23 7,8 8,0 8,0 8,0 8,0 7;8 7,8 7,8 7,8 7,9 7,8 7,8 8,1 7,9 8,0 8,0 8,3 8,0 8,0 8,0

24 78 8 1 80 81 81 79 7,9 7,9 7"~ /!Q __ 7,9 7,9 8,:2~0 8,1 8,1 8,3 8,0 8,0 8,0

[=:J analise qurmica xxx parou por falta de condutividade hidraulica f-' U1 -J

Apendice 2. continua9ao

Experimento de Iixivia980 - pH Acumulado em altura (mm)

Amostra col. 840 880 920 960 1000 1040 1080 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600

1+2 Solo 1 4,8 4,8 5,5 5,3 5,6 5,6 6,5 6,2 6,1 t 5,6 5,3 5,4 5,4 5,3 5,6 5,6 5,3 5,3 5,4 5,2 hor. A+8 2 5,7 4,8 5,9 5,6 5,8 5,9 6,3 6,2

.~

5,2 5,4 5,5 5,5 5,9 5,6 5,4 6,0 5,8 5,5 5,5 5,5 3 5,3 6,2 5,8

----0-

5,3 5,3 5,1 5,6 5,7 4,8 5,8 5,8 5,3 5,3 5,3 5,5 5,5 5,4 5,3 5,3 5,3 - -'----

4 BE 6,0 6,2 6,0 4. Sapr61ito 5 5,4 5,2 5,6 5,7

6 5,8 6,2 6,1 6,2

6,3 6,2 6,8 6,5 6,6 l-e,6] 6,5 6,4 6,6 6,5 6,5 6,4 6,3 6,5 6,6 6,5 5,9 5,9 6,1 6,1 6,0 ~l 6,1 6,2 6,2 6,1 6,0 6,2 6,4 [6,5~ 6,4 6,4 6,3 6,4 []I] 6,3 6,3 6,4 6,2 6,1 6,3 6,3 6,5 [],5 I 6,35~ 6,3 6,2

7 6,9 6,8 6. Argilito 8 7,1 7,2

amarelo 9 7,5 7,~ I 7,1 [7,2 I

6,8 [7,fJ 7,1 7,3 7,2 6,7 6,7 6,5 6,6 6,2 6,8 IT~ 6,4 6,6 6,7 6,9 7,0 6,9 6,7 6,7

10 11. Siltito 11

(CA) 12

8,0 8,1 8,1

8,0 7,9 8,0 8,0 7,9 8,1 8,0 8,0 8,1

7,9 7,8 7,8 7,9 7,9 7,8 7,9 7,9 7,8 7,B [lJ 7,B

7,8 7,8 7,7 7,7 8,0 7,9 7,9 8,0 8,0 7,9 7,9 8,0 7,9 7,9 8,0 7,9 7,9 7,9 7,8 7,8 8,0 7,9 7,9 8,0 8,0 7,9 7,9 8,0 8,0 7,9 ~~Q_- 7,9 7,9 7,9 7,8 7,8

13 14. Siltito 14

espesso 15

8,2 8,2 8,1

8,3 8,3 8,1 8,3 8,3 8,1 8,2 8,2 8,1

8,2 8,2 8,2 8,2 !:; ~Hl !:; 8,1 8,1 8,1 8,0 8,1 8, 1 t~~~1 8,0 8,0 8,3 8,3 8,2 8,2 8,2 8,2 8,2 8,1 8,2 8, 1 _~!~ 8,1 8,1 8,3 8,2 8,2 8,1 8,3 _~~ 8,0 8,0 8,1 8,0 8,1 8,0 8,0 8,2 8,1 8,0

16 16. Siltito 17

(CS) 18

7,a 7,4 7,3

7,5 7,6 7,5 7,4 7,5 7,4 7,4 7,4 7,3

7,6 7,4 7,5 7,5 7,6 [-r;-iJ 7,' 7,5 7,4 7,3 7,4 7,4 7,5 7,3 7,4 7,5 7,5 7,3 7,4 7,4 7,5 7,5 7,3 7,3 7,3 7,1 7,3 7,2 7,3 7,2 7,3 7,3 7,4 7,2 7,4 7,4 7,5 -7~~_ 7,3 7,3 7,3 7,2 7,3 7,2 7,3 7,2 7,3 7,3

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 7,9 8,0 8,0 8,1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 7,9 8,2 8,2 B,1 7,6 [ r~7_ 7,7 5,0 5,7 4,7 4,4 10. Carv~ 23 8,1 8,1 8,1 8,1 8,0 7,9 8,0 8,0 8,0 8,0 8,2 8,2 8,1 8,0 8,1 8,0 7,9 8,0 7,8 7,8

24 81 81 8 1 8 1 80 80 80 80 80 80 82 82 81_7~ -52 50 43 48 41 39

r --, passou a receber eflOvio acido + analise quimica c=J analise qui mica I-' {.Jl

ill

Apendice 2. continua<;::ao

Experimento de lixiviayao - pH Acumulado em altura (mml

Amostra col. 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 1960 2000 2040 2080 2120 2160 2200 2240 2280 2320 2360 2400 1+2 Solo 1 5,3 5,4 5,2 5,2 5,3 5,3 5,1 5,0 5,0 4,7 5,0 5,1 5,2 5,4 5,3 5,1 4,3 4,4 4,8 4,5

hor. A+8 2 5,6 5,8 5,7 5,9 6,1 6,0 5,8 5,6 5,6 5,6 5,7 5,7 6,0 5,9 5,9 5,9 4,4 4,5 5,2 4,5 3 5,3 5,5 5,2 5,3 _!,4_ 5,5 5,3 5,5 5,3 4,8 5,2 5,3 5,2 5,3 5,3 5,3 4,4 4,5 4,9 4,6

4 [~~~ 6,7 6,6 6,5 6,6 6,6 6,5 6,5 6,5 6,3 6,2 6,3 ~,4 6,4 6,6 5,1 4,3 4,2 4,2 4,2 4. Sapr6lito 5 6,4 6,3 6,4 6,4 6,3 6,3 6,3 6,3 6,4 6,4 [~"f) 6,3 6,3 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,1

6 6,2 5,0 5,3 5,4 5,4 6,0 5,8 [~,6 J 6,2 6,2 6,3 6,4 6,5 6,4 6,6 6,4 6,5 6,1 6,3 6,3

7 6. Argilito 8

amarelo 9 6,7 6,7~ 6,5 6,5

10 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,8 7,6 7,7 7,6 7,7 7,6 7,6 7,7 7,7 7,6 7,6 7,6 7,7 l~~6 ] 7,6 11. Siltito 11 7,8 7,8 7,7 7,8 7,7 7,9 7,7 7,7 7,6 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,6 7,7 7,7 7,7 7,6 (CA) 12 7,8 7,8 7,8 7,8 7,7 7,9 7,7 7,7 7,6 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,6 7,7 7,7 --;r:r 7,7

13 8,1 8,1 7,7 7,9 7,7 ',n 7,4 7,1 ~7'J=l 7,0 7,0 6,9 7,0 7,1 7,0 6,9 6,9 7,1 7,0 6,8 14. Siltito 14 8,2 8,1 8,0 7,9 7,9 7,8 7,8 7,8 L!!_ 7,7 7,8 7,7 7,7 7,8 7,7 7,8 7,6 7,7 [7:7] 7,6

espesso 15 [0 8,0 8,0 8,0 7,9 7,9 7,9 8,0 8,0 7,6 7,6 7,6 7,5 7,6 7,4 [1;5--] 7,2 7,5 7,6 7,5

16 7,5 7,5 7,4 7,3 r7Xj 7,4 7,5 7,3 7,3 7,4 7,3 7,2 7,2 7,4 7,3 7,0 7,0 6,9 I ~,1 I 6,6 16. Siltito 17 7,2 7,4 7,3 7,2 7,2 7,3 7,4 7,2 7,3 7,2 7,2 7,1 7,1 7,3 7,2 6,9 6,9 6,9 6,8 7,1

(CS) 18 7,3 7,4 7,3 7,3 _ 7:r 7,4 7,4 7,2 7,2 7,2 7,2 7,1 7,2 7,3 7,2 6,9 7,0 6,9 6,8 7,2

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 4,5 4,3 4,0 4,1 3,9 3,8 3,3 3,6 3,5 3,5 3,4 3,2 3,1 3,1 3,0 2,9 2,8 2,9 ~ 2,6 10. Carv:'o 23 7,9 7,7 7,4 6,8 6,2 6,3 5,5 5,7 5,4 5,1 4,8 5,1 4,8 4,9 4,6 4,3 4,0 3,8 3,6 3,9

24 3,9 3,8 3,6 3,6 3.5 3.6 3.5 3.4 3.4 3,4 3,3 3,3 3,2 3,2 3,2 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1

I pas sou a receber efluvio acido C=:J analise qulmica I-' lJ1 \.0

Apendice 2. continuac;ao

Experimento de Iixivia980 - pH Acumulado em altura !mml

Amostra col. 2440 2480 2520 2560 2600 2640 2680 2720 2760 2800 2840 2880 2920 2960 3000 3040 3080 3120 3160 3200 1+2 Solo 1 4,9 4,~ 4,2 4,3 4,2 4,2 4,2 4,2 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 4,0 4,0 3,9 3,8 3,8 3,8 3,7

hor. A+8 2 5,0 4,5 5,4 4,9 5,0 -_~,Z~ 5,8 5,7 5,8 5,8 5,5 5,8 5,7 5,6 5,9 5,7 5,8 5,8 5,6 5,6 3 5,2 4,9 5,4 5,0 5,1 4,9 5,4 5,6 5,7 5,8 5,5 5,6 5,9 5,8 5,8 5,7 5,7 5,8 5,7 5,7

4 4,2 4,2 4,2 4,3 4,3 4,4 4,3 4,2 4,3 4,3 4,1 4,2 4,1 4,1 4,1 4,2 4,8 4,3 [--"4;0-] 4,0 4. Sapr61ito 5 6,4 6,4 6,1 6,5 6,5 6,5 I 6,D 6,5 6,5 6,6 6,7 6,7 6,8 6,5 6,6 6,7 []I] 6,8 6,4-

6 6,2 6,6 6,6 6,5 LM:J 6,6 6,7 6,8 6,6 6,4 6,6 6,9 6,8 6,6 6,6 6,6 6 6 6,5 6,5

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 7,6 7,6 7,6 7,4 7,5 7,6 7,5 7,4 7,5 7,5 7,5 7,4 7,4 7,3 7,4 7,3 ,,! I 7,2 7,0 6,9 11. Siltito 11 7,7 7,6 7,7 7,5 7,6 7,6 7,5 7,4 7,5 7,5 7,6 7,4 7,4 7,5 7,4 7,3 7,3 7,3 7,4 7,4

(CA) 12 7,7 7,5 7,7 7,5 7,6 7,6 7,6 7,5 7,6 7,5 7,6 7,4 7,4 7,5 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4

13 6,9 7,1 7,1 7,1 7,2 E-7:E 7,2 7,3 7,2 7,3 7,3 7,3 7,2 7,3 7,4 7,4 7,3 7,5 7,5 7,4 14. Siltito 14 7,7 7,8 7,7 7,8 7,7 Z!9 7,7 7,7

espesso 15 7,6 7,6 7,7 7,6 7,7 7,6 7,6 7,9 7,6 7,2 7,6 7,6 [Z,~] 7,4 7,5 7,5 7,6 7,7 7,7 7,6

16 6,4 6:1 6,3 6,4 6,5 6,4 6,3 6,2 6,3 6,1 5,9 6,2 6,1 6,2 6,1 6,1 5,7 5,0 i:! ~ill 16. Siltito 17 6,7 6,7 7,0 7,0 7,2 7,0 7,0 7,0 7,0 6,8 6,8 7,0 6,9 7,1 7,0 7,0 6,9 6,9 (CS) 18 6,6 5,8 6,9 7,0 7,3 7,0 7,0 7,0 7,0 6,9 6,8 7,1 7,0 7,1 7,1 7,0 7,0 7,1

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 2,7 2,5 2,6 2,5 2,6 2,8 2,8 2,8 2,7 2,7 2,7 2,6 2,6 2,7 2,5 2,8 2,7 2,8 2,8 2,7 10.CaMo 23 3,4 3,2 3,2 3,0 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,1 3,1 3,0 3,1 3,1 3,0 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2

24 3,0 2,9 3,0 2,9 3,0 310 21 9 310 310 219 21 8 21 8 21 8 21 8 2? 219 21 9 310 219 219

I pas sou a receber efluvio acido C-] analise qufmica f-I Ol 0

Apendice 2. continua<;ao

Experimento de lixivia~ao - pH Acumulado em altura lmml

Amostra col. 3240 3280 3320 3360 3400 3440 3480 3520 3560 3600 3640 3680 3720 3760 3800

1+2 Solo 1 3,7 4,1 3,7 3,7 3,6 3,6 3,6 3,6 3,5 3,5 3,5 3,4 3,4 3,4 3,5 h~r. A+8 2 5,6 5,7 5,8 5,2 5,4 5,9 5,5 5,7 5,9 5,5 5,5 5,5 5,7 5,8 6,0

3 5,5 5,8 6,0 5,5 5,5 6,2 5,7 5,8 6,0 5,8 5,5 5,7 5,4 5,8 6,0

4 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,1 3,9 4,0 4,0 3,9 3,9 [4,Q] 3,9 3,9 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 6,9 6,9 6,9 6,9 7,2 6,9 7,0 7,1 7,2 7,1 7,1 7,0 7,0 6,9 7,1 11. Siltito 11 -7,5 . 7,2 7,3 7,3 7,3 7,2 7,3 7,3 7,5 7,4 7,3 7,4 7,3 7,3 7,5

1---;;;'--(CA) 12 7,4 7,3 7,4 7,3 7,3 7,1 7,4 7,4 7,5 7,5 7,3 7,4 7,3 7,4 7,5

13 7,3 14. Siltito 14

espesso 15 7,5 7,6 7,7 7,6 7,7 [-7,8J 7,6 7,6

16 4,1 3,8 3,7 3,7 3,6 3,4 3,4 3,3 3,2 3,2 3,1 3,1 3, 1 b3'2~j 3,1 16. Siltito 17 6,8 6,9 6,9 6,7 6,7 6,6 6,9 6,7 6,9 6,6 6,8 6,9 6,8 6,6 6,7 (CS) 18 7,1 7,0 7,1 7,0 7,0 6,8 7,1 6,9 7,0 6,8 6,9 7,0 6,9 -§":§ _ 6,9

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 2,6 2,72,7 FH-l 2,8 2,8 2,6 2,7 2,7 2,7 2,9 2,8 2,8 2,7 2,7 10. Carvao 23 3,1 3,1 3,2 3,1 3,2 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,0 3,0 2,9 2,9

24 2,8 2,8. _218 2,8 2,8 2,8 2,7 2,7 2,7 2,7 2,8 2,8 2,8 2,7 2,8

[==~ analise qufmica

3840

3,4 5,6 5,4

7,1 7,5 7,2

3,1 6,7 6,8

2,6 2,9 2,7

3880 3920 3960 4000 3,4 3,4

i:~ [ifJ 5,6 5,8 5,7 5,9

7,0 7,1 7,0 7,0 7,4 7,3 7,4 7,4 7,3 7,4 7,4 7,4

3,0 6,9 7,0

2,7 2,7 2,8 2,8 2,9 2,8 2,9 2,8 2,8 __ £L_~J!.~~_

f-> OJ f->

Apendice 2. continua~ao

Experimento de lixiviayao - pH Acumulado em altura (mm)

Amostra col. 4040 4080 4120 4160 4200 4240 4280 4320 4360 4400 4440 4480 4520 4560 4600 4640 4680 4720 4760 4800

1+2 Solo 1 3,4 3,4 hor. A+8 2 5,8 5,7

3 6,0 5,9

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 7,2 6,9 7,0 7,2 11. Siltito

(CA) 11 7,5 7,2 7,3 7,5 12 7,5 2,3 7,4 7,5

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21

7,1 7,1 7,1 7,0 7,5 7,4 7,5 7,3 7,6 7,5 7,5 7,3

6,9 7,4 7,4

7,0 7,3 7,3

7,1 7,3 7,3

7,1 7,2 7,1 7,4 7,5 7,4 7,5 7,5 7,4

7,2 7,4 7,4

7,3 [TIJ,2 7,2 7,6 7,4 7,4 7,5 7,4 7,4

7,1 7,3 7,3

6,9 7,1 7,2

22 10. Carvi!io 23

24

2,8 2,8 2,6 2,7 2,7 2,7 2,7 2,6 2,7 2,5 2,6 2,4 2,6 2,6 2,5 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,8 2,7 2,6 2,6 2,6 2,6 2,5 2,5 2,5 2,3 2,3 2,1 2,3 2,4 2,4 2,2 2,3 2,4 2,3 2,2 2JL 2,8 2,7 2,7 2,,7 2,7 2,6 _ 2,7 2,6 2,5 2,5 2'~n_ 2,6 2,7';.,7 2,5 2,6 2,6 2,7 2,7

[=--:=J analise qufmica f-' 01 N


Experimento de lixiviayao - pH Acumulado em altura (mm)

Amostra col. 4840 4880 4920 4960 5000 5040 5080 5120 5160 5200 5240 5280 5320 5360 5400 5440 5480 5520 5560 5600

1+2 Solo 1 hor. A+8 2

3

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 11. Siltito 11

(CA) 12

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21 22 ~12,3 10. Carvao 23 2,3 2,2

24 _'j.,L 2,8

2,4 2,4 2,5 2,4 2,5 2,2 2,2 2,3 2,2 2,3 2,8 2EL _ ~,7 2,8 2,8

2,5 2,5 2,4 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,5 2,6 2,5 2,5 2,5 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 2,4 2,5 2,8 2,8 _ ~,7 __ 2,9 2,9 2,8 2,7 2,7 2,8_ 2,IL _~~JL _l,O

I-' OJ W


Experimento de lixivia~o - pH Acumulado em altura (mm)

Amostra col. 5640 5680 5720 5760 5800 5840 5880 5920 5960 6000 6040 6080 6120 6160 6200 6240 6280 6320 6360 6400

1+2 Solo 1 hor. A+8 2

3

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 11. Siltito 11

(CA) 12

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 10. Carv~o 23

24

2,5 2,5 2,5 2,5 2,6 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 3.0 2,8 2,8 2,9 3.0

2,5 2,5 2,5 2,6 2,5 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,4 2,4 3,0 29 30 '30- 3,1 3,0 2,9 2,9 2.9 3,0 3.1

C=-.] analise qufmica f-' Ol ~

Apendice 3. Condutividade eletrica dos efluentes no teste de lixivia9ao.

Experimento de Iixivia9Bo - condutividade eh3trica (~S cm·1 )

Amostra col. 40 80 120 160 200 240 280 320 Acumulado em altura (mml

360 400 440 480 520 560 60(j 640

1+2 Solo 1 43 17~ 17 15f=j

11 11 7 11 9 11 14 13 10 9 hor. A+8 2 48 16 10 13 14 12 11 11 10 9 10 29 19 15 12 11

3 49 38 40 51 39 33 22 20 21 18 19 26 19 18 12 17

4 60

5l~ 51

47[ i 37 47 33 33 31 46 32 34 27 22 4. Sapr61ito 5 74 71 82 82 69 64 53 45 38 37 39 42 46 47 37 29

6 74 50 93 48 44 42 40 33 28 29 33 33 32 36 28 25

7 139

U~lu-l: 85

:I-~ 49 55 48 10~1--63~ 87 73[ }~ ~2 100

6. Argilito 8 190 86 38 93 ~;t=· g~ .;~ 64 :: l~_ ~6 -_.- ~~ 1 74

amarelo 9 125 71 49 52 68 63

10 2300 720 520 490 420 370 330 270 250 230 230 280 290 310 280 240 11. Siltito 11 2300 690 510 480 420 f-370 350 270 240 230 230 280 290 320 270 230

(CA) 12 2300 760 570 520 450 f-400 370 290 260 240 250 300 320 330 300 260

13 410 320 290 260 240 220 220 196 184 185 180 220 220 230 220 180 14. Siltito 14 390 330 300 280 250 230 220 192 181 183 181 230 230 240 220 176

espesso 15 440 340 310 310 270 240 230 197 184 182 180 220 220 240 210 181 --

16 430 350 310 280 197t='63 139 107 94 96 82 108 138 128 121 102 16. Siltito 17 460 310 270 250 270 230 179 116 101 94 81 99 106 110 121 87

(CS) 18 540 410 320 350 300 220 153 127 101 102 84 115 102 189 420 290 _.-

19 860 490 460 370 4101-27~~280 5001"", 21. Siltito 20 540 390 320 2601 177 220 167 230 ~xxx ____

(EI) 21 680 350 250 2201 173 183 -]QQ 200 179 190~~l 230 xxx

22 5300 4100 3500 3200 2700 -2600 2600 2300 2200 2200 2100 2400 2300 2500 2400 2100 10. Carvllio 23 5200 4200 3600 3300 2900 ~·2700 2700 2200 2200 2200 2100 2500 2400 2500 2300 2000

24 5100 4000 3500 3400 2900 2700 2700 2200 2200 2200 2100 2500 2500 2500 2300 2000

c:=J anc~lise quimica xxx parou por falta de condutividade hidraulica

680 720 760 aOO 9 12 11 14

10 11 10 17 11 14 17 26

22 23 21 26 34 30 30 41 25 26 32L. 34J

~~L -g~I_~~ ~ 70 70 70_~?j

220 220 210 300 220 220 210 280 230 240 230 320

174 192 198 250 175 198 200 260 178 200 172 250

83 77 83 121 72 72 73 109

169 137 128 173

2100 2400 2400 2900 2100 2300 2400 2400 2100 2300 2400 2800

f-> (j)

Ul


Experimento de lixivia~o - condutividade eletrica (IJS em-1)

Amostra col. 840 880

1+2 Solo hor. A+8

4. Sapr61ito

'[ ffi '2 2 11 14 3 12 14

412Dl 19 5~ 34 6 35 29

920

8 9

13

18 35 28

960 -1000 1040 1080

9 8 11 12 10 10 10 11 14 14 21 11

17 18 17 15 27 27 30 24 23 30 26[--2~J

1120

17 14 12

17 25 18

6. Argilito amarelo

7c=s?] 45 8 65~ 9 77 61

:g~ 761=MJ .- ., 59 4A ,...~"

82~

11. Siltito (CA)

10 RJ110 290 11 310280 12 320 280

13H30 193 14. Siltito 14 220 194

espesso 15 230 200

220 220 230

187 187 191

16. Siltito (CS)

16 17 18

105 77 220 115 121 85

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 .°

2400 2200 2400 10. CarYao 23 2400 2100 2200

24 2400 2200 2300

210 200 210

171 178 181

65 82 50

2500 2400 2300

1710 2100

186 164 163 188 172 157 162 168 199 175 172 200

183 200 160 188 190 210 170 200 193 210 172 192

67 82 67 81 82 93 90 109 74 82 68 71

2200 2300 2200 2400 2200 2200 2200 2300 2200 2300 2200 2300

Aeumulado em altura {mm} 1160 1200 1240 1280 1320 1360-1400 1440

r~~ 11 11 10 14 52 13 28 22 18 17 131 19 13 13 11 15 16 11

~~[-~~ 13 14 16 15 14 13 24 21 32 32 28 30

20 23 23 21 20 19 19[--J~]

2100 2500 40201 4730\ 3530 2670 2620 2730

181 190 178 157 160 146 135 162 184 181 175 159 160 144 -135 161 193 210 193 163 174 148 -142 169

~~~[J~ 158 164 180 186 174 161 163 174 186 199 190 174

173 172 158 169 178 171 158 149

711 77 68 58 53 50 61 90 97 86 75 58 52 45 56 64 69 58 57 43 42 39 45

2300 2200 2300 2400 2800 2600 2500 2200 2300 2100 2100 2100 2400 2300 2300 2100 2300 2200 2200 2300 2300 2600 "2500 2300

r- -] passou a receber efluvio Bcido C- --] analise quimica

-1480 1520

12 12 16 16 11 11

12 13 32[~?Ql 18 19

3040 3320

191 182 192 184 210 184

~~~F~1~~1 152 154

59 50 54 48 43 40

2600 2800 2200 2300 2800 3000

1560

12 14 10

13 18 21

2140

173 169 174

165 160 153

54 44 37

2900 2200 3500

1600

12 19 12

13 18 16

2030

120 118 117

155 150 146

54 50 38

2700 2000 3100

f--l 01 01

Apendice 3. continuac;ao

Experimento de lixiviayao - condutividade eletrica (j.JS cm-1)

Amostra col. 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 Acumulado em altura (mml

1960 2000 2040 2080 2120 2160 2200 2240 2280 2320· 23602400

1+2 Solo 1 32 12 13

't~ 15 16 30 21 18 18 17 13 11 10 13 22 22 13 15

h~r. A+8 2 20 15 14 14 14 13 15 15 15 13 12 13 12 9 10 11 20 20 11 16 3 13 10 9 10 -11 10 12 12 14 15 13 11 10 8 9 10 19 19 11 13

4c:JiJ 13 12 14 14 12 12 11 11 9 9 9' 1~1 9 11 700 3100 3300 [ 3 fQQJ 2600 4. Sapr61ito 5 17 15 15 17 17 18 19 18 19 15[=J~ 11 10 13 12 13 16 15 14 15

6 16 16 18 13 15 14 12L~ 11 10 11 10 11 13 13 13 11 12 10 12

7 6. Argilito 8

amarelo 9 1780 1290 [175--0] 1620 1850

10 125 144 176 185 114 134 133 124 115 111 116 134 125 120 115 116 124 123 -TI6 112 11. Siltito 11 126 142 142 138 110 133 130 127 118 110 111 130 124 119 119 120 126 117 120 105

(CA) 12 145 154 128 112 110 135 135 124 113 103 106 128 123 116 115 115 124 117 --116 99

13 186 161 140 135 1141 11~1 240 970t

19m 2100 2400 1900 1360 1040 1550 2000 2100 2100 2300 1810 14. Siltito 14 200 164 154 129 133 113 120 130 128 1 05 110 104 113 120 122 142 152 153[J~11 120

espesso 15[ 155] 140 142 138 138 135 133 123 124 105 114 102 107 115 96[=96J 87 95 81 73

16 48 42 42 42f~ 46 51 50 50 46 42 46 42 42 41 35 45 361 660, 1800 16. Siltito 17 49 44 60 71 76 72 73 69 61 51 50 51 44 43 41 35 41 33 38 42

(CS) 18 36 34 33 33 -----rt 34 40 37 33 30 34 31 29 29 30 24 29 24 32 33

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 2800 2700 3000 3100 3100 3100 3300 3100 3200 3100 3100 3500 3300 3500 3600 3500 3800 3600r~38001 3600 10.CarWo 23 2200 2200 2300 2300 2300 2500 2400 2400 2300 2300 2400 2500 2500 2500 2400 2400 2400 2500 2500 2600

24 3200 2900 3300 3200 3100 3000 2800 2700 2600 2700 2700 2900 3000 3000 3000 2900 3200 3100 -3300 3200

I passou a receber efluvio aeido [=-~J analise quimica ~ ())

--.J

Ap€mdice 3. continuac;:ao

Experimento de lixivia~o - condutividade eletrica (jJS em"1)

Amostra Aeumulado em altura Imml

col. 2440 2480 2520 2560 2600 2640 2680 2720 2760 2800 2840 2880 2920 2960 3000 3040 3080 3120 -3-1603200

1+2 Solo 1 12' ~H 720 730 "ODE360j"50 1200 1100 1010 1150 1360 1380 1260 1100 1190 1040 1120 1010 1400 h~r. A+8 2 13 21 14 15 13 16 13 8 9 10 9 9 9 7 10 10 7 11 9 10

3 9 11 8 10 8 10 10 5 6 6 5 12 6 5 6 7 8 7 7 7 4 2400 2200 2000 1800 1600 1410 1580 1800 1540 2100 1930 1600 1220 1700 1800 1560 1910 3650 [48901 2730

4. Sapr61ito 5 13 15 27 35 25 25[ _--~Il 22 24 24 28 24 34 26 19 ~;[~-gj ;~ --~; 6 22 24 22 19[- 171 17 15 19 20 19 23 26 34 34 26

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 119 153 157 161 141 127 121 97 79 86 104 102 138 146 104 1021 HOI 300 1450 2700 11. Siltito 11 110 118 110 120 126 125 114 107 89 93 100 94 116 111 100 112 121 131 125 118

(CA) 12 115 128 124 138 130 127 121 110 86 90 102 103 138 142 111 111 141 159 126 117

13 1500 1550 1540 2400 4490 r=~~ 2020 1200 1730 2330 1860 1350 1180 1270 1050 1000 870 1060[!050] 1010 14. Siltito 14 105 106 159 134 120 64 120 129

espesso 15 73 77 76 74 80 79 72 85 129 111 105 123[_@ 89 88 95 88 87 86 104

16 250"[ 2500j21OD 1900 1500 1320 1320 1360 1190 1040 1190 1130 1300 1270 1230 1570 1BBO 27BO 2690f21~ 16. Siltito 17 37 37 35 38 33 29 28 28 26 29 31 28 33 36 38 53 57 70 64 67

(CS) 18 23 28 22 29 23 20 19 20 19 35 23 21 28 28 34 46 46 51 42 --41

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 3700 4400 4100 4500 4500 4200 3900 3600 3300 3200 3300 3300 3700 3800 3400 3400 3300 3200 3200 3000 10.CarWo 23 2700 2800 2500 2600 2700 2600 2400 2400 2100 2100 2100 2100 2400 2300 2100 2300 2200 2200 2200 2200

24 3200 3400 3400 3500 3600 3400 3300 3200 2900 2800 3000 3000 3200 3300 3000 3100 3100 2900 2900 2700

L_ , passou a receber efluvio acido r-- - -] analise quimica f--' 0) Q)


Experimento de lixivia~o - condutividade eh~trica (~S cm-1)

Amostra col. 3240 3280 3320 3360 3400 3440 3480 3520 Acumulado em altura {mml

3560 3600 3640 3680 3720 3760 3800 3840 3880 3920 3960 4000

1+2 Solo 1 1050 1300 1860 '740e7201'250 1210 1150 1160 1000 1090 1110 1010 960 1170 1100 925 920

7~~[]1 hor. A+8 2 15 32 17 20 21 17 17 15 14 13 11 16 15 12 18 11 14 15 3 14 24 12 14 ---15 17 13 12 15 12 10 12 13 11 12 10 11 12

4 1930 2080 2210 1820 1430 1610 1530 1620 1100 1030 860 [1000] 1160 1130 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 2900 2400 2000 2000 1610 1490 1430 1380 1520 1210 1120 1110 1690 2000 2000 2300 2400 3530 4500 4510 11. Siltito 11 103 81 84 111 99 108 103 97 88 91 109 112 121 132 136 138 196 195 190 150

(CA) 12 ~ 96 146 117 110 122 118 97 91 99 119 116 124 127 154 146 220 254 214 157

13 950 14. Siltito 14

espesso 15 90 80 110 93 86L 7~ 130 120

16 1560 1470 1410 1340 1080 1030 1020 1060 1000 870 1040 820

1H~~ 620 716 1260

16. Siltito 17 35 43 39 41 36 40 43 42 30 30 43 40 40 38 43 (CS) 18 38 37 32 30 30 35 37 33 22 34 44 34 40 37 38

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 2600 2800 2300 2300 2200 2400 2100 1800 2200 1800 2000 1700 1710 1730 1730 1630 1590 1630 1580 1570 10. Carvil!io 23 2100 2200 1600 1700 1700 1500 1000 900 1400 1200 1700 1700 1860 2000 1990 1870 1960 2000 2200 2500

24 2300 2300 2000 2100 2100 2200 1900 1600 1800 1700 1700 1600 1560 1570 1540 1420 1400 1420 1500 1510

c=.J analise qui mica f-' 01 ~


Experimento de lixiviac;ao - condutividade eletrica (~S cm-1)

Amostra col. 4040 4080 4120 4160 4200 4240 4280 4320 4360 4400 Acumulado em altura {mml 4440 4480 4520 4560 4600 4640 4680 4120 4i60~ 4800

1+2 Solo 1 850 680 hor. A+8 2 14 15

3 13 15

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 3730 3130 2250 2600 2740 2510 3040 3220 3160 2150 1980 2060 2480 2040 1170 '~~['11~ '~~ 1270 2250

11. Siltito 11 129 116 90 130 127 103 103 115 118 135 118 110 93 118 106 130 130 (CA) 12 153 130 135 128 126 108 113 128 141 134 118 119 84 125 120 126 148 157 150 154

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 1470 1570 1820 1660 1680 1670 1870 1510 1840 2100 2100 2500 3380 3300 3130 3230 2680 2500 2750 2730 10. Carvflo 23 2500 2600 3000 2800 2700 3000 3600 3100 3900 4100 5200 7000 6360 5870 5100 4690 4180 4560 5930 5880

24 1500 1630 1850 1740 1680 1670 1870 1540 1950 2100 2600 3000 3890 3570 3090 2840 2460 2320 2220 2150

l=-=-J analise quimica f-J --J 0


Experimento de lixiviac;ao - condutividade eletrica (~S cm-1)

Acumulado em altura (mm) Amostra col. 4840-~4920 4960 5000 5040 5080 51205160 -5200 5240 5280 5320 5360 5400 5440 5480 5520 5560 5600

1+2 Solo 1 h~r. A+8 2

3

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 11. Siltito 11

(CA) 12

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 10.CaMo 23

24

2570 2190 2430 1590 4950 4030 4220 3030 1970 2160 2090 1600

1840 1890 2070 2410 2030 2040 2410 2090 2000 1630 1970 1720 1610 1790 1910 1800 3780 4240 3670 4360 3930 3710 3080 3200 3130 2530 2940 2800 2650 2750 2850 2510 1900 1850 1810 1870 1760 1630 1580 1490 1440 1470 1450 1530 1610 1400 1300 1190

f-' --.J f-'


Experimento de lixivia~ao - condutividade eh~trica (~S cm-1)

Acumulado em altura (mlTl) Amostra col. 5640 5680 5720 5760 5800 5840- 5880-5920-59606000-604060806120-6fsO -6200 6240 6280 6320 6360 6400

1+2 Solo 1 h~r. A+8 2

3

4 4. Sapr61ito 5

6

7 6. Argilito 8

amarelo 9

10 11. Siltito 11

(CA) 12

13 14. Siltito 14

espesso 15

16 16. Siltito 17

(CS) 18

19 21. Siltito 20

(EI) 21

22 1710 1740 1570 2140 10. CaMo 23 2530 2730 2600 2600

24 1300 1660 1300 1350 - -_.- -- ------------ --

1300 1420 1970 1900 930 1190

1030 1300 1220 1900 1580 1720 1700 1850 1930 1450 1750 1880 1990 2270 2010 2050 2290 2050 1980 1770 1070 1000 1030 1170 909 1100 1160 1120 1110 1050

------

[ -=J analise quimica f-' --J [\J

APENDICE 4. Informa~6es gerais sobre as analises dos efluentes do teste de lixivia~ao

a) Acumulado em altura da lixivia~ao no momento

Amostra

1+2 Solo

hor A+B 4.

Saprolito

6. Argilito amarelo

11. Siltito

(CA) 14.

silt ito espesso

16. silt ito

(CS) 2l.

siltito (EI)

10. Carvao

Analise n:::

Col. 1 2 3 4 5 acumulado em altura

1 120 240 840 1200 1800 2 120 240 840 1200 1800 3 120 240 840 1200 1800 4 120 240 840 1200 1640 5 120 240 840 1200 1520 6 120 240 800 1080 1440 7 120 240 440 560 720 8 120 240 400 600 760 9 120 240 400 560 800

10 120 240 840 1400 2360 11 120 240 840 1400 2360 12 120 240 840 1400 2360 13 120 240 840 1200 1520 14 120 240 840 1200 1520 15 120 240 840 1200 1640 16 120 240 840 1200 1800 17 120 240 840 1200 1800 18 120 240 840 1200 1800 19 40 120 240 320 X

20 40 160 280 360 X

21 40 160 280 440 X

22 120 240 840 l400 2360 23 120 240 840 1400 2360 24 120 240 840 1400 2360

b) Data da coleta.

Analise n0.

1 2 3 4 5 6 7 8

Data da coleta

17/11/95 01/12/95 17/01/96 27/02/96 04/04/96 06/06/96 01/10/96 23/12/96

6 (mm)

2640 2640 2640 2360 2040 1920

840 880 960

3240 3240 3240 1960 2240 2240 2480 2480 2480

X

X

X

3360 3360 3360

173

quimicas

da coleta

7 8

3400 4000 3400 4000 3400 4000 3160 3680 2680 3080 2600 3080

960 1040 1000 1120 1280 1720 4080 4680 4080 4680 4080 4680 2640 3160 2360 2640 2920 3440 3200 3760 3200 3760 3200 3760

X X

X X

X X

4840 5960 4840 5960 4840 5960

Apendice 5. Composi9ao quimica dos efluentes

Analise nQ 1

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K 5i 504 C03 HC03 AI Fe Mn

IlScm·1 mmoldm,3 mg dm,3

1+2. Solo 5,98 20 0,011 0,015 0,048 0,010 0,207 0,094 0,000 0,000

hor. A+8 2 5,97 10 0,010 0,012 0,035 0,003 0,195 0,009 0,000 0,000

.......................................... } ....... ~.'.??. ................ ~g ...... Q~Q1.~ .......... g.'g.~.? .......... 9.,.9.~~ ......... g~.g9.?. .......... 9.'.1.~~ .......... Q~Q~.~ .......... g!gQg .......... 9.'.9.gQ .................................................................... . 4 5,60 47 0,014 0,016 0,261 0,033 0,600 0,106 x x x x x x

4. Sapr61ito 5 5,04 82 0,028 0,036 0,348 0,046 0,594 0,091 0,000 0,064

............................................ ? ....... ?..'.~?. ................ ~~ ....... ~ .. ~ .. ~ ............ ~ ... ~ ... ~ ........... 9.,.~.~!? .......... g~.~.?..?. .......... g.'.?..~~ .......... Q~.~.?!? .......... g!.gQg .......... 9.'.1.9!. .................................................................... . 6. Argilito

amarelo

7 7,56

8 7,49

95 0,051

97 0,058

0,058

0,075

x x x

x x x

0,023

0,026

0,441

0,467

0,035

0,034

0,000 x x x

0,917 x x x

............................................ ~ .... ...?.'.?..g ................ ~.~ ...... Q~Q~.~ .......... g.'g~~ .......... 9Z?!? .......... ~!.g.~.~ .......... g.'.~.~~ ......... Q~Q~!?. .......... g!.gQg .......... 9.'.~.~ .. ~ .................................................................... .. 11. Siltito 10 8,19 520 0,540 0,375 3,062 0,261 0,158 0,568 0,853 1,984

(CA) 11 8,28 510 0,519 0,392 3,541 0,266 0,147 0,484 x x x x x x

......................................... 1.? ....... ~.'.?..~ .............. ?.!.g ...... Q~!?.1.~ .......... g!.~!?~ ........... ~ .. ~ .. ~ ........... g!.?~.? .......... g!.~.~!. .......... Q~?.~~ .......... g!.~~~ .......... ?.'}.?.?. .................................................................... . 14. Siltito 13 8,27 290 0,127 0,078 3,062 0,133 0,134 0,057 0,427 2,411

espesso 14 8,28 300 0,131 0,083 x x x 0,136 0,117 0,055 0,427 2,411

......................................... 1.? ....... ~.'.~~ .............. ~1g ....... ~ .. ~ .. ~ ........... ~ ... ~ .. ~ ............ ~ .. ~ .. ~ ........... g!.~.~.? .......... g!.~.?.9 ........ .. Q~Q~.? .......... ~ ... ~ ... ~ ............ ~ .. ~ .. ~ ..................................................................... . 16. Siltito 16 7,72 310 0,135 0,090 2,488 0,092 0,416 0,500 0,000 1,131

(CS) 17 7,85 270 0,091 0,065 x x x 0,084 0,451 0,309 0,000 1,131

.......................................... ~.~ ....... !.!.~.~ .............. ~~g ...... Q~.~.~.? ......... g!g~~ ........... ~ .. ~ .. ~ ........... g~.~.9.?. .......... g!.?.!?.~ .......... Q~1.~.? .......... ~ ... ~ ... ~ ............ ~ .. ~ .. ~ ................................................................... .. 20.Siltito 19 8,65 860 0,148 0,091 5,741 0,118 0,433 0,200 xxx xxx

(EI) 20 8,55 540 0,084 0,055 x x x 0,090 0,301 0,137 1,280 3,371

......................................... ?~ ....... ~!.~.g ............. ~~g ...... Q~.~.~.~ .......... g!g?~ ........... ~ .. ~ .. ~ ........... g!.~.9.!... ........ g!.~.~.Q ......... Q~.~.~.~ .......... J.!.?~g .......... ~.'.~.?.~ .................................................................... .. 22 8,00 3500 12,391 4,540 3,758 0,767 0,182 27,975 x x x x x x 4,89

10. Carv~o 23 7,98 3600 13,659 3,715 3,706 0,783 0,166 27,670 0,640 1,771 7,13

24 8,00 3500 14,191 3,734 4,115 0,788 0,177 27,486 0,853 2,944 3,57

)( )( )( nao realizada

~

-J .t:>


Analise nQ 2

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn fJS em-1 mmol dm-3 --- mg dm-3

1+2 Solo 1 5,60 13 0,011 0,013 0,017 0,000 0,192 0,021 0,000 0,000

hor. A+8 2 5,90 12 0,009 0,011 0,026 0,000 0,188 0,018 0,000 0,000

.......... _ .................. _ .......... _ .... ~ ............ ~_,_Q_Q ................ ~~ .. _ .... Q!_Q_~_~ ......... P,P~.~ .. __ ..... 9.!9.~.~ ......... g!g9.Q ......... .Q!1_~? ......... 9.!_~.? .......... Q!g9.9 ......... _9.!9.Q9. ............... _ ................................................... .. 4 5,50 46 0,014 0,016 0,252 0,015 0,577 0,182 x x x x x x

4. Sapr61ito 5 5,10 64 0,023 0,026 0,278 0,020 0,600 0,212 0,000 0,000

.. _ .................. _ ...................... _~ ... _ ........ ~.'_~g ..... _ .. _ ... _ ... 1.? .... g!g.1.~ .......... 9.'.9.~.~ .......... Q!??~ .......... Q!g?Q .... _ .... Q,.~.~.~ ....... _ .. _Q!.~.?Q ........ _.9.,.9.QQ_ ........ 9.!9.~.Q ........................................... _ ......... _ ... _._ ... _ .... .

6. Argilito

7

8

7,30

7,40

62 0,025 0,029 0,513 0,046 0,530 0,000 x x x x x x

56 0,022 0,030 0,452 0,051 0,420 0,019 0,000 0,581

.. _ .. _~~~~~!9._ .................... ~ .......... ..?.'.~g ........ _ ........ ~~ ... _ .. g!g.1.~_ ......... 9.'.9.?1._ ......... Q!1.~.~ ... _ .. __ .. .9!.9.~~ .......... 9.!~_~.? .......... Qi.Q~~ .. __ ...... 9.'.9.QQ .. __ .... _9.!.~1~ ......................... _ ...... _ .... _ ...... _ .. _ .. _ .. _ ............. .. 10 8,10 3700,368 0,291 2,505 0,225 0,159 0,806 0,516 1,226

11. Siltito 11 8,20 370 0,358 0,283 2,610 0,220 0,148 0,677 0,645 1,742

._ ...... _~!y.~!.~ ................... ~.? ............ ~_~9g ....... _ ...... ~.Q9._ ..... 9.!.~9.~ ......... .9.'.9.~.~ ... _ ..... ?!~1g._ ....... g!.?~~ .......... Q!Q~~ .......... Q!_~~.~ .......... Q.'.~.~~ .......... ~.!~~.~ .................... _ ................. _ ....................... _ ..... .

13 8,30 220 0,090 0,056 2,244 0,113 0,131 0,631 0,387 2,064

14. Siltito 14 8,30 230 0,094 0,058 2,192 0,118 0,135 0,106 0,568 1,754

......... ~~p..~~.~9. ........ __ ...... ~~ ........... _~.'.?9. .............. ?1.9 ...... g!.Q~~ .. _ ...... .Q'.Q~? ......... ?.!.~.~.? .......... Q!_~?.9 .......... Q~.~.~~ .......... Q!.Q!.~ .......... Q.'.~_~~ .......... _1./~_~ .. _ .................... _ ........ _ .. _ ........ _ .. _ .................... _ 16 7,60 163 0,051 0,033 1,357 0,051 0,528 0,375 0,000 0,516

16. Siltito 17 7,60 230 0,085 0,054 1,461 0,046 0,532 0,636 0,000 0,516

......... !:!!y.~! .. ~ ................... ~.~ .... __ . ___ ..?~~.Q .............. ??Q ...... g!g~~ .... _ ..... 9_~9.~?_ ...... _ .. ~.!~.~.~ .......... Q.'g1._~ .......... Q!~~1. ...... _ .. _Q!.~Q~ ...... _ ... 9.'ggQ .. _ ...... 9.!~~.~ ............... _ .......................... _ ........ _ ................. . 19 8,60 460 0,084 0,049 5,167 0,051 0,524 0,203 0,903 3,225

20. Siltito 20 8,10 260 0,041 0,035 2,775 0,061 0,636 0,557 0,000 1,419

.......... _ ................................ ?1 ............ L~Q .. _ ........... ~?9 ...... g!g?~ .......... 9.,.9.?9. ...... _ .. ?!?~.? ....... g.'g1..1.. ........ Q!~Q~ ...... _ .. _Q!.~.Q~ .......... 9.'.9gQ .......... 1.!9.~.?.. ...... _ ........... _ .. _ .............. _ .... _ .. _ .... _ ............... .. 22 7,80 2600 14,118 8,268 0,792 0,419 0,133 32,143 0,464 1,471 2,79

10. Carvao 23 7,80 2700 14,645 8,628 0,757 0,435 0,137 23,408 0,335 1,277 7,26 24 7,90 2700 14,843 8,649 0,766 0,430 0,156 22,984 0,516 1,548 5,87

)( )( )( nao realizada f---> -.J In


Analise nQ 3

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn liS em,1 mmol dm,3 --------,----'-----'- mg dm,3

1+2 Solo 1 4,80 16 0,009 0,011 0,009 0,000 0,202 0,067 0,000 0,021

hor. A+8 2 5,67 11 0,012 0,013 0,017 0,000 0,195 0,009 0,000 0,021

........................................... ~ ....... ~!.?~ .............. ~.~ ......... Q!Q~.~ ....... Q!Q~.? ......... .9.!.9..n ......... Q.~Q.9.Q ......... Q!~~.~ .......... Q.~Q.!..1 ....... Q.'.9.QQ .......... q!.q~.~ ..................................................................... .

4. Sapr61ito 4 5,82

5 5,36

20 0,004 0,004 0,122 0,005 0,594 0,062 0,000 0,072

33 0,006 0,007 0,148 0,010 0,608 0,082 0,000 0,072

........................................... ~ ....... ~!.~!. ............. ~~ ......... Q!.qQ.~ ...... Q~QQ.? .......... Q!.2~~ .......... Q.'.Q.~.Q ......... Q!~~.~ .......... Q~Q~.~ ...... Q.'.9.9.Q .......... q!Q~.~ ..................................................................... . 7 7,40 66 0,025 0,026 0,539 0,Q15 0,664 0,067 0,000 0,433

6. Argilito 8 7,56 68 0,034 0,041 0,539 0,015 0,706 0,080 0,000 0,485

....... ~.~.~r.~J.? ................... ~ .... ...?.!.~~ ............. ?.~ .......... q!Q~.?. ...... Q!Q~.1 ........... Q!.~~~ .......... 9.'.9.~.? .......... q!~!..2 .......... Q~Q~.q ...... 9.~9.9.Q .......... q!~~.~ ................................................................... .. 10 7,98 310 0,392 0,291 1,392 0,235 0,175 0,719 0,103 1,392

11. Siltito 11 8,08 310 0,392 0,293 1,392 0,235 0,141 0,710 0,155 1,392

......... D!.Y.~IJ~ ................. ~.? ....... ~!.q~ ........... ~.?.Q .......... q!~~.~ ...... Q!~~.q .......... ~.!.??!. .......... Q.'.~.?~ .......... q!.1.~.~ .......... Q~~~Q ...... 9.'.~.Q~ .......... 1.!.?~.? .................................................................... . 13 8,18 230 0,116 0,060 2,088 0,128 0,150 0,204 0,309 1,778

14. Siltito 14 8,22 220 0,092 0,055 2,018 0,128 0,141 0,153 0,258 1,804

.......... ~~.e~~~9. .............. ~.~ ....... ~!.J} .......... ~.~Q .......... q!.q~.9. ...... Q~Q~.~ .......... ?!.9..~.~ .......... 9.' .. ~.?~ ......... Q!.~.~.Q .......... 9.' .. ~.~.1 ....... 9.,.~.?~ .......... ~.!.?Q.2 .................................................................... . 16 7,58 155 0,099 0,068 1,079 0,092 0,572 0,486 0,000 0,361

16. Siltito 17 7,41 370 0,356 0,220 2,123 0,174 0,525 1,327 0,000 0,361

.......... ~!.y.~.U~L ............... 1.~ .... ...?!.?~ ........... ~.~~ .......... q!~!..?. ...... Q!.~.~.~ .......... gJ~? ......... 9.'.~.~~ .......... 9.!~~.?. .......... QlQ~ ...... 9.'.9.9.Q ......... Q!~~.~ .................................................................... . 19 8,32 270 0,046 0,035 2,584 0,041 0,457 0,174 0,000 1,624

20. Siltito 20 8,30 167 0,021 0,017 1,644 0,036 0,352 0,075 0,000 1,031

........................................ ~~ ....... ~!.?~ .......... ~.9.Q ......... Q!Q~.~ ...... Q!Q~.9. .......... ~.:.?~~ .......... Q.~Q.~~ .......... 9.!.?~.~ .......... Q~.1g~ ...... Q.'.~g.~ .......... 1.!~~.~ ................................................................... .. 22 7,94 2400 15,365 0,795 0,383 0,256 0,231 16,670 0,052 0,670 6,11

10. Carv~o 23 8,07 2400 15,689 0,911 0,322 0,230 0,146 15,807 0,052 1,134 7,41 24 8,13 2400 15,754 0,892 0,400 0,286 0,195 15,738 0,103 0,928 2,83

....... -...J 01


Anc~lise nl!. 4

Am ostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn ~s cm,1 mmol dm,3 mg dm-J

1+2 Solo 1 5,57 12 0,010 0,011 0,017 0,000 0,134 0,017 0,000 0,000 0,026

hor. A+8 2 5,78 34 0,034 0,041 0,026 0,000 0,137 0,003 0,000 0,000 0,000

............................................... ~ ......... ?:.!.~ ................. ~.~ ............ 9.:9..~.? ....... Q!.Q.1.~ ......... g!g.~.!. .......... 9.!9.9.Q ......... 9.!.~.9.~ .......... 9!.99.? ......... 9.!9.9.9 .......... g:g9.9 .......... 9 ... 9g!. ............................................. .. 4 6,62 16 0,002 0,003 0,104 0,005 0,448 0,002 0,000 0,000 0,001

4. Sapr6lito 5 6,14 31 0,006 0,007 0,139 0,015 0,448 0,002 0,000 0,000 0,001

............................................... ~ ......... ?:.~~ ................. ~.~ ........... .9:.Q9.~ ...... 9.:.Q9.~ ......... g!.~.~9. ......... 9.!9.~.Q ......... 9.:.~~~ .......... 9!.9.~.!. ......... 9.!9.9g ......... g:g9.9 .......... 9.,.9.~.~ ............................................... . 7 7,67 100 0,058 0,060 0,931 0,020 0,686 0,062 x x x x x x 0,008

6. Argilito 8 7.60 92 0.042 0,047 0,739 0.041 0.643 0.081 x x x x x x 0.023

....... ~.~.~r.!:!? ....................... ~ ......... ?.:.?.9. ................. ?~ ............ Q:.Q?!. ...... 9.:.Q~.~ ......... g!.?..~~ ......... 9.!9.?~ .......... Q:.?9.~ .......... 9!.9.~.9. ......... 9.!9.9.Q ......... .9:.~.~~ .......... 9.,.9.?~ .............................................. . 10 7,82 135 0,325 0.243 0.313 0.230 0.123 0.298 0.000 0.898 0.000

11. Siltito 11 7.95 135 0,320 0.240 0.383 0.199 0,108 0.295 0.000 1,003 0.001

.......... ~!.y.!:! .. ~ ..................... ~.? ........ !.:.~! ............... 1.~.? .......... g:.~?.g ....... q:~~.!.. ......... 9!.~!.~ ......... 9.!?~.q .......... Q:.9~? ........ g!.~.?.~ ......... 9.!9.9.Q .......... 9:.~.?9 .......... 9.!9.99. .............................................. . 13 8,27 187 0.089 0.057 1.722 0.128 0.116 0.083 0,211 1,426 0.000

14. Siltito 14 8,28 191 0,082 0.052 1.853 0.128 0.129 0.078 0.211 1.584 0.001

.......... ~~.e!:.~~? ................. ~?. ......... ~!.?.? ............... 1.!..? ............ Q:.Q!.~ ....... Q:.q~.~ .......... ~...!.~~ .......... 9.!.1.~.~ ......... g:.Q~!. .......... 9!.9.?~ ......... 9.!~~.? .......... ~:.~?~ .......... 9.'.9.~9. .............................................. . 16 7.57 86 0.067 0.048 0,487 0.087 0,368 0.187 0.000 0.238 0.003

16. Siltito 17 7,46 97 0.111 0,119 0,400 0.107 0.391 0.267 0,000 0.211 0.001

.......... ~r.Y.!:.u~ ..................... ~.~ ......... ?:.~~ ................. ?.~ ............ Q:.~.9.9 ....... Q:9.!..~ ......... g!.~.?!. .......... 9.!9.~.? ........ Q:.~?~ .......... 9.'.~.?.?. ......... 9.!9.9.Q ......... .9:.?.~.~ .......... 9.!9.9.~ ............................................... . 19 8,98 500 0.136 0.055 11.091 0.077 1.051 0.794 x x x x x x 0.326

20. Siltito 20 8,48 380 0.043 0.031 9,264 0.077 0.656 0.180 x x x x x x 0.112

............................................. ?.1 .......... ~:.~~ ............... 1.~.~ ........... g:.q?~ ....... 9.!.q~.?. ......... ~.'g~~ .......... 9.!9.~!. ......... g:.~?9 .......... 9.'.~.?~ ......... 9.!9.9g .......... ~:.~~~ .......... 9.·.9.~.~ .............................................. . 22 7,73 2500 17.361 1.377 0.191 0.210 1,018 20.820 0,053 1,426 0.014 18,12

10. Carvao 23 8,12 2300 16,084 1.081 0,174 0.205 1,028 20.102 0.106 1,426 0.000 10.99 24 6,23 2500 17,463 1,184 0,174 0,261 1,235 22,256 0,000 0,422 0,003 13,26

x x x nao realizada f--l --J --J


Analise nQ. 5

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn Zn Ni IlS em-1 mmol dm-3 ~- mg dm-3 --

1+2 Solo 5,25 15 0,042 0,017 0,009 0,005 0,132 0,004 0,000 0,022

hor. A+B 2 6,08 14 0,039 0,017 0,009 0,000 0,085 0,002 0,000 0,000

.. _ ....... _____ ...... _ ... _ ................ ~ .......... ~l~~ ... ___ ....... n ......... 9.~Q?~ ........ 9.l.9._~_~._ ..... .Q~Q9.~ ....... _9.l.9.?9 ........ 9}~?!. .......... 9.l.9.Q~ ........ 9.,.9gQ ........ 9.l.9.Q9.. ___ ..... __ ............... _ .. _ .. _____ ................ _ .... _ .................................... _ ... 4 6,60 14 0,022 0,002 0,087 0,010 0,326 0,022 0,000 0,178

4. Sapr61ito 5 6,48 20 0,028 0,005 0,113 0,010 0,390 0,022 0,000 0,178

..... _ ...................... _ ............. ~ ......... ~l~~ ............ ~.~ .......... Q~Q?? ........ 9.l.9.Q~ ........ 9.,.9.~~ ........ 9.l.9..~g ........ 9.,.~.?!. .......... 9.l.9.~.? ........ 9.,.9gQ ........ 9.l_E.~ .... _ ............................... _ ...... _ ........ _ .................................. _ .......... . 7 7,50 69 0,054 0,034 0,539 0,005 0,447 0,062 0,000 0,468

6. Argilito 8 7,53 78 0,056 0,035 0,600 0,010 0,498 0,073 0,000 0,490

....... ~.~.~~~.I.? .................. ~ ......... !.l.~! ........... ?.! ......... 9.~9.~.~ ......... 9.l.9.?? ........ 9-'.~.?.9. ........ 9.&~g ........ 9-'.~~.~ .......... 9.l.9.9.~_ ...... _9.,.9.9.Q ........ 9.l~~.~ ................................. _ .......... _ .......... _ .... _ .... _ ................................ . 10 7,60 116 0,246 0,152 0,052 0,133 0,074 0,213 0,000 0,490

11. Siltito 11 7,66 120 0,261 0,157 0,043 0,123 0,041 0,224 0,000 0,490

.......... ~!.y.~L~ ................ ~.? ...... ..!.l~~ .......... ~.~.~ .......... 9_~~.~~ ........ 9.l.~.~.~ ........ 9.~9.?? ........ 9.l.~.??. ........ 9.~9.~~ .......... 9.l.?~.~ ....... _9-'_9_9.Q_ .... _ .. 9.l.~?.~ ................................................................ _ .... _ ....... _ .. _ ....... _ ........ .. 13 8,16 189 0,100 0,043 1,461 0,123 0,151 0,110 0,045 1,315

14. Siltito 14 8,20 182 0,097 0,048 1,496 0,123 0,085 0,055 0,089 1,292

.......... ~~.p.~~~ ............. ~.? ......... ~l.~.?. .......... ~.?.~ .......... 9-'.9.?9. .. _ ..... 9.l_g~? ........ ~_~~.~~ ........ 9.lg~?. ........ 9-'.9.~?. .......... 9.l.9.~.?._ .... _9-'.9.9.Q ........ ~.l_9.~.?. ................. _ ............................................... _ ................................ . 16 7,31 47 0,076 0,037 0,104 0,061 0,221 0,101 0,000 0,201

16. Siltito 17 7,18 76 0,127 0,081 0,035 0,118 0,262 0,154 0,000 0,178

.......... ~!.y.~U? .......... _ .... _~_~ ......... !.l.~9 ............ ~?. .......... 9.~9.~~ ..... _ .. 9.l_9.~§ ........ 9-'.9_?~ ........ gl.9.~~ .... _ ... 9_~~.~9. .......... 9.l.9.~g ........ 9-'.9.9.Q ........ 9.l.E.~ .............................................. _ ................ _ ....................... _ ...... _ .. .. 19

20. Siltito 20

21

22 2,81 3800 14,371 0,804 0,757 0,077 3,147 27,971 0,000 0,000 4,912 6,546 1,92 1,55 1,31

10. Carv~o 23 3,63 2500 14,526 0,652 0,130 0,102 2,251 16,325 0,000 0,045 1,088 1,704 2,98 1,76 0,94 24 3,08 3300 13,792 0,754 0,104 0,066 3,418 24,706 0,000 0,000 6,353 5,557 1,02 1,14 0,75

I--' -..J (X)


Analise nQ 6

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn Zn Ni ",S em-1 mmol dm-J --- mgdm-J

1 +2 Solo 1 4,16 1360 11,136 5,567 0,023 0,005 0,597 7,453 0,000 0,005 0,892 0,93 0,22

h~r. A+8 2 4,71 16 0,021 0,015 0,008 0,005 0,122 0,028 0,000 0,005

............................................. ~ ............. 1!.~Q ............... 1.9. .. __ .. __ .9.,.9.?Q. __ .... Q!g.1.! .. __ .. .9.,.9.9.~ ....... Q!.QQ? ...... 9 ... 9.?..1 .......... g!Q~.~ ....... 9.,.9.QQ ....... Q!g9.? ............................................................................................. . 4 4,20 3100 3,815 3,468 2,202 0,575 0,853 21,943 0,000 0,023 0,922 0,27 0,23

4. Sapr6lito 5 6,36 18 0,014 0,005 0,093 0,010 0,320 0,061 0,000 0,023

............................................. !? ............ ?.'.~.~ ................ 1.~ .......... Q:9.9.~ ...... .9.!.QQ~ .... __ .9.:9.~.1 ....... Q!.QQ? ...... 9.,.?.~~ .......... Q!.Q~.g ....... 9.,.9.Q9 ....... g!Q?~ ............................................................................................. . 7 6,95 52 0,015 0,028 0,427 0,015 0,395 0,060 0,000 0,299 0,049

6. Argilito 8 7,13 58 0,031 0,032 0,435 0,010 0,436 0,063 0,000 0,299

....... ~!.!"!~~~!~ ..................... ~ ............ .?!.?.?. .............. ?~ .. __ ...... 9.:~.~~ ....... Q!~~.? ....... 9.:~.~ ....... Q!.QQ? ...... Q:~.~?. ......... Q!.~ .. 1.§ ....... 9 ... 9.9.Q ....... Q!.1.!?! ............................................................................................. . 10 6,94 2900 11,600 7,020 0,148 0,438 0,056 19,562 0,000 0,161

11. Siltito 11 7,47 103 0,209 0,142 0,016 0,089 0,061 0,265 0,000 0,299

......... !:l.[~~! .. ~ ................... 1.? ........... .!...~~ ............ !Q~ ......... g.'.??~_ ...... Q!.~.~.~ ....... 9.'.9.!!? .... g!.Q~.~ ....... Q,.9.?..1 ........... Q!?.~.~ ....... 9 ... 9.QQ ....... Q!.~~.? ............................................................................................. . 13 7,10 1920 4,784 2,547 6,396 0,526 0,061 10,621 0,000 0,161

14. Siltito 14 7,79 128 0,090 0,039 0,963 0,093 0,078 0,063 0,000 0,965

......... ~~p..~~.~~ ................. 1.~ ............ .?!.~~ .............. ~? ..... g.:9.?.? ...... g!Q?.~ ....... 9...?..~~ ....... Q!.9.~.~ ...... .9.:9.?? ........ Q!Q~.Q ...... g.'g.9.9 ....... QZ!.? ............................................................................................. . 16 6,12 2500 10,311 5,910 0,210 0,443 0,631 15,932 0,000 0,023 0,81 0,11 1,50

16.Siltito 17 6,68 37 0,070 0,046 0,016 0,034 0,306 0,104 0,000 0,115

......... ~[~~! .. ~ .................... 1.~ ............. ~...?~ .............. ?~ .......... 9 ... 9.~~_ ...... Q!g?~ ....... 9.'.9.J.~ ....... Q!.9.?~ ....... 9.'.??~ .......... 9.!Q~.9. ....... 9.'.9.9.Q ...... Q!.1 .. ~.? ............................................................................................. . 19

20. Siltito 20

21

22 2,71 2300 4,269 0,565 0,031 0,030 2,617 12,708 0,000 0,000 3,318 3,587 0,30 0,70 0,20

10. Carv~o 23 3,12 1700 4,516 0,354 0,023 0,030 1,834 11,001 0,000 0,000 3,410 1,824 0,84 0,45 0,55 24 2,78 2100 3,238 0,291 0,023 0,025 2,217 11,380 0,000 0,000 3,522 3,466 0,33 0,52 0,27

f-' -...l 1.0


Analise nq 7

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K 5i 504 C03 HC03 AI Fe Mn Zn Ni Cu Co pScm-'-- - - ------ ------ ---- --- mmoldm'J'- - -----~ - ____ ~ ______ u - - u

mgdm-3

1+2 Solo 1 3,64 1720 3,028 1,245 0,052 0,051 1,449 9,344 0,000 0,000 3,593 0,88 1,07

h~r. A+8 2 5,41 21 0,029 0,019 0,009 0,005 0,099 0,029 0,000 0,000 0,009

....................................... ~ .... _?1.?~ .............. 1.? .......... Q.~Q?!L ...... QIQj,? .... QIQQ1 ...... QIQQ.~ ...... QIQ~.~ ........... Q.!Q~~ .... !M~Q.9. ...... QIQQ.9. ...... g_,.Q_Q~ .......................................... _ ............................................................. . 4 3,96 4890 15,171 15,667 0,165 0,430 2,600 29,481 0,000 0,000 0,788 0,37 0,27

4. Sapr6lito 5 6,43 21 0,016 0,005 0,087 0,005 0,294 0,023 0,000 0,030 0,000

....................................... ~._ ... ?I.?Q ............ J.? .......... Q ... g.1.~_._._ .... QIQQ.~ .... QI.Q~.? ...... QIQQ.?. ...... QI.1.?..~ ........... Q,.Q~~ .... QIQQQ ...... g.!g.~Q ...... g.,.g.9.Q ........................................................................................................ . 7 6,81 50 0,036 0,031 0,287 0,015 0,269 0,180 0,000 0,200 0,000

6. Argilito 8 7,07 88 0,051 0,039 0,478 0,010 0,302 0,166 0.000 0.250 0.000

....... ~.~.~r.~J2 ................ ~ ..... ?I.?Q ........ 1.?~Q ....... J.~.\Q.~~ ....... J.~1~1.~ ... }I~~.~ ...... QI.1.~.1 ...... QI~~~ ........ ~~ ... ~.?.1.. ... Q\QgQ ...... 9.\1.?Q ...... Q .. .:!.~~ ....................................................................................................... .. 10 6.86 3130 11.883 6.342 0,183 0,281 0.081 17,090 0,000 0,250 0,023

11. Siltito 11 7,23 116 0,220 0,265 0,009 0,072 0,048 0,184 0,000 0,340 0,000

......... .!'!!.y.~I..~ ............. ~~ .... L.~.1 .......... )~Q .......... 9.,.??~ ......... QI.~~.? ..... 9.I.9.Q~ ...... QIQ!..?. ...... QIQ~.9. ........... Q!?~~ .... Q\QgQ ...... Q\~?Q ..... .Q ... g.QQ ........................................................................................................ . 13 7,21 4330 17,651 9,419 0,235 0,752 0,078 24,491 0,000 0,380 0,000

14. Siltito 14 7,74 154 0,158 0,070 0,809 0,118 0,080 0,092 0,000 1,000 0,000

.......... ~~p.~.~~!? .......... 1.~ .... .?.I.?.? ............. ~.?. .......... Q ... g~~ .......... QIQ~.~ .... QI~!..~ ...... QIQ~~ ...... 9.\9.?~ ........... Q ... 9~~ .... Q.\9.QQ ...... Q ... ?.~Q ...... g .. g.QQ ....................................................................................................... .. 16 4,44 2170 8,479 3,376 0,113 0,399 2,526 11,381 0,000 0.000 0.102 0.305 3,20 1,83 8,82 0,24 0.78

16. Siltito 17 6.81 67 0.098 0,058 0,009 0,036 0.248 0.095 0,000 0.080 0.000

......... .!'!!.y.~L!? ............ ~~ ..... ?.I.~.t ............ ~1 .......... Q.·.Q.?..1 .......... QIQ~.? ..... QIQQ~ ...... QIQ~.t ..... QI.t?..1 ........... Q .. Q1~ .... QIQQQ ...... Q!.1.QQ ...... Q .. .QQQ ....................................................................................................... .. 19

20. Siltito 20

..................................... ?.1.. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 22 2.53 2570 0.433 0.346 0.026 0.107 2.786 9.624 0.000 0.000 1.149 3,676 0,26 1,35 0.88 0,13 0.06

10. Carvao 23 2.27 4950 0,490 0.369 0,104 0,031 2,675 24,741 0,000 0,000 2,361 11,227 0.34 0,49 0,88 0,28 0,16 24 2,67 1970 0,375 0.292 0,043 0,036 2,377 8,626 0.000 0,000 0.871 5,378 0.28 0,43 0,66 0,06 0.13

f-' CD o


Analise n2 8

Amostra col. pH CE Ca Mg Na K Si S04 C03 HC03 AI Fe Mn Zn Ni Cu Co

IlS cm-1 mmol dm-3 ----- mg dm-3

1+2 Solo 1 3,42 795 0,117 0,384 0,043 0,148 1,432 6,692 0,000 0,000 3,580 0,24 1,52 0,07

h~r. A+8 2 5,73 12 0,014 0,015 0,002 0,001 0,060 0,009 0,000 0,013 0,000

........ ____ .......... __ .. __ ..... __ .. } .. __ .?Z!.. ............. 1.~ __ .. gl.9.H ...... 9.,.Q!~ ...... QI.9.~ ...... QI.9.QL ... gl.9.?!? ____ ...... QIQQ~ ______ .91.9.9.9 ____ ... 9-'.9.!.~ .... __ QIQ9Q .. __ .. __ ............... ____ ... __ .......... __ . ____ ............................................. ____ .... . 4 3,97 1000 3,393 2,554 0,113 0,430 2,317 8,336 0,000 0,000 0,163 0,29 0,68

4. Sapr61ito 5 6,56 22 0,006 0,006 0,104 0,010 0,264 0,009 0,000 0,063 0,000

...................................... !? .... ~I.?.~ ............. ?~ .... gl.9.9.~ ...... 9-'.QQ~ ...... QIJ.1.~ ....... 9.1.9..1g ....... 91.~.~~ ........... Ql.QQ~ ....... 91.Q.9.9 ....... 9-'.Q~~ ...... QIQ9.9. ...................................................................................................... . 7 7,23 104 0,057 0,061 1,044 0,020 0,417 0,247 0,000 0,625 0,000

6. Argilito 8 7,10 122 0,061 0,077 0,766 0,015 0,491 0,391 0,000 0,425 0,000

....... ~.~.~f.~.I.~ .............. ~ ..... ~I.?Q ........ 1.?~9 ..... 11.9.?? ... ~-'.~.~:1 ...... QI?.?..?. ....... 9.1.1.~~ ...... g}.?~~ ........... ~I.~?~ ...... gl.9.9.9 ...... .QI1.??. ...... QIQ9.9. ...................................................................................................... . 10 7,16 1140 4,671 4,414 0,200 0,430 0,491 10,152 0,000 0,638 0,000 0,49

11. Siltito 11 7,42 135 0,248 0,158 0,017 0,097 0,091 0,453 0,000 0,338 0,000

.......... ~!.y.~1 .. ~ ............ !? . ...?.}.1.1. ........... 1.~~ .... gl.~.~~ ....... 9-' .. 1.?!? ...... 9.I.9.1.?.. ...... 9.1J.Q~ ...... glg.f?~ ........... Ql.~~~ ....... 91.9.9.Q ...... 9-'}~~ ...... QIQ9Q ...................................................................................................... . 13 7,52 1050 4,551 2,876 0,157 0,527 0,098 8,424 0,000 0,763 0,000

14. Siltito 14 7,92 64 0,146 0,089 0,661 0,153 0,109 0,112 0,000 1,013 0,000

.......... ~~p.~~~9. ......... 1.~ ..... ?I.~.L ........... ?? ..... 91.1.1 .. 1 ....... QIQ§~ ....... 9.I.~~.! ...... gl.!~~ ....... 91.9.~~ .......... Q1Q.1.~ ....... 91.9QQ ...... Q,.?§.? ....... 9.1.9.9Q ...................................................................................................... . 16 3,17 700 0,838 0,721 0,043 0,261 2,656 3,771 0,000 0,000 1,012 0,269 0,90 0,90 3,90 2,16 0,37

16. Siltito 17 6,60 34 0,055 0,039 0,017 0,046 0,156 0,025 0,000 0,088 0,000

......... D!.y.~L!? ............ !~ ..... ~I.~.9. .......... 31 ..... 91.9.~~ ...... 9.IQ?~ ...... QIQ~.~ ...... Ql.Q~§ ...... g..J!?§ ............ 9.1Qfg ....... 91.9.9.Q ...... 9.19.~~ ....... 9.IQ9.9. ...................................................................................................... . 19

20. Siltito 20

21 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 22 2,55 1220 0,101 0,536 0,052 0,210 2,187 6,193 0,000 0,000 0,922 1,521 0,27 1,18 0,30 0,07 0,16

10. Carv~o 23 2,49 1990 0,107 0,574 0,070 0,174 2,500 13,571 0,000 0,000 1,329 4,966 0,68 0,34 0,30 0,07 0,21 24 2,98 1030 0,065 0,247 0,052 0,179 1,640 4,468 0,000 0,000 0,289 2,540 0,24 0,46 0,15 0,04 0,05

I-' co I-'

182

APENDICE 6. Dados sobre 0 calculo de estimativa da quantidade de enxofre atraves da condutividade eletrica dos efluentes do carvao fosco durante 0

teste de lixivia~ao.

a) Formulas usadas para os calculos.

Metodo

1+2 2+3 4m3

5m4 5+6 7m6 7m8

8m7

8

Formula de calculo

S 0,0054 C.E. + 8,7216 S 0,0237 C.E. - 40,923 S (0,012755 C.E. - 5,5215)

S (0,0091 C.E. - 6,1167) S 0,0091 C.E. - 6,4504 S (0,0057 C.E. - 3,6248) S (0,0057 C.E. 3,6248) S (0,0057 C.E. - 3,6248) S (0,0057 C.E. 3,6248) S (0,0095 C.E. - 5,3649) S (0,0095 C.E. 5,3649) S (0,0095 C.E. 5,3649) S 0,0095 C.E. - 5,3649

- 0,65014 (14-n) fat or corre<;ao

+ 0,36958 (24-n)

+ 0,10489 (37-n) + 0,2093 n + 0,345 n + 0,169 n + 0,1604 (28-n) + 0,1271 (28-n) + 0,1151 (28-n)

obs.

para 22 para 23 para 24 para 22 para 23 para 24

• fator de corre9ao para compensar a migra9ao das retas relativas aos pontos de uma analise e da seguinte .

• n = nUmero de lixivia90es entre uma analise e outra

b) Equa~6es das retas dos pontos das analises usadas para compor as formulas acima:

Metodo Analise Procedimento obs.

1+2 1,2 equa<;ao da reta dos pontos das ?

0,9818 r~

duas analises excluindo 0 ponto do efluente 22 da analise 2

2+3 2,3 equa<;ao da reta dos pontos das ?

0,9898 r~

duas analises excluindo 0 ponto do efluente 22 da analise 2

4m3 4 equa<;ao da reta excluindo o ponto do efluente 22

5m4 5 ?

0,9866 equa<;ao da reta dos pontos r" 5+6 5,6 equa<;ao da reta dos pontos das r2 0,9624

duas analises 7m6 7 equa<;ao da reta dos pontos

?

0,9816 r~

7m8 7 equa<;ao da ret a dos pontos r2 0,9816 8m7 8 equa<;ao da reta dos pontos r2 0,9999

8 8 equa<;ao da reta dos pontos r2 0,9999

183

APENDICE 7. Planilha do calculo de estimati va da quantidade de enxofre atraves da condutividade eletrica dos efluentes do carvao fosco medida durante 0 teste de lixivia<;ao.

Acum. CE (~S cm-1) sulfato (mmol cm-3

)

(mm) 22 23 24 22 23 24 metoda 40 5300 5200 5100 37,342 36,802 36,262 1+2 80 4100 4200 4000 30,862 31,402 30,322 1+2 120 3500 3600 3500 27,975 27,670 27,486 analise1 160 3200 3300 3400 26,002 26,542 27,082 1+2 200 2700 2900 2900 23,302 24,382 24,382 1+2 240 2600 2700 2700 32,143 23,408 22,984 analise2 280 2600 2700 2700 20,697 23,067 23,067 2+3 320 2300 2200 2200 13,587 11,217 11,217 2+3 360 2200 2200 2200 11,217 11,217 11,217 2+3 400 2200 2200 2200 11,217 11,217 11,217 2+3 440 2100 2100 2100 8,847 8,847 8,847 2+3 480 2400 2500 2500 15,957 18,327 18,327 2+3 520 2300 2400 2500 13,587 15,957 18,327 2+3 560 2500 2500 2500 18,327 18,327 18,327 2+3 600 2400 2300 2300 15,957 13,587 13,587 2+3 640 2100 2000 2000 8,847 6,477 6,477 2+3 680 2100 2100 2100 8,847 8,847 8,847 2+3 720 2400 2300 2300 15,957 13,587 13,587 2+3 760 2400 2400 2400 15,957 15,957 15,957 2+3 800 2900 2400 2800 27,807 15,957 25,437 2+3 840 2400 2400 2400 16,593 15,722 15,652 analise3 880 2200 2100 2200 14,088 12,812 14,088 4m3 920 2400 2200 2300 17,289 14,738 16,013 4m3 960 2500 2400 2300 19,214 17,939 16,663 4m3 1000 2200 2200 2200 16,038 16,038 16,038 4m3 1040 2300 2200 2300 17,964 16,688 17,964 4m3 1080 2200 2200 2200 17,338 17,338 17,338 4m3 1120 2400 2300 2300 20,540 19,264 19,264 4m3 1160 2300 2300 2300 19,914 19,914 19,914 4m3 1200 2200 2100 2200 19,289 18,013 19,289 4m3 1240 2300 2100 2200 21,214 18,663 19,939 4m3 1280 2400 2100 2300 23,140 19,314 21,865 4m3 1320 2800 2400 2300 28,892 23,790 22,515 4m3 1360 2600 2300 2600 26,991 23,165 26,991 4m3 1400 2500 2300 2500 24,665 23,815 26,366 analise4 1440 2200 2100 2300 22,404 21,494 23,314 5m4 1480 2600 2200 2800 25,674 22,034 27,494 5m4 1520 2800 2300 3000 27,124 22,574 28,944 5m4 1560 2900 2200 3500 27,665 21,295 33,125 5m4 1600 2700 2000 3100 25,475 19,105 29,115 5m4 1640 2800 2200 3200 26,016 20,556 29,656 5m4 1680 2700 2200 2900 24,736 20,186 26,556 5m4 1720 3000 2300 3300 27,097 20,727 29,827 5m4 1760 3100 2300 3200 27,637 20,357 28,547 5m4

184

APENDICE 7. continua~ao.

Acumo CE (~S cmo1 ) sulfato (mmol cmo3) (mm) 22 23 24 22 23 24 metoda 1800 3100 2300 3100 27,267 19,987 27,267 5m4 1840 3100 2500 3000 26,898 21,438 25,988 5m4 1880 3300 2400 2800 28,348 20,158 23,798 5m4 1920 3100 2400 2700 26,159 19,789 22,519 5m4 1960 3200 2300 2600 26,699 18,509 21,239 5m4 2000 3100 2300 2700 25,420 18,140 21,780 5m4 2040 3100 2400 2700 25,050 18,680 21,410 5m4 2080 3500 2500 2900 28,320 19,220 22,860 5m4 2120 3300 2500 3000 26,131 18,851 23,401 5m4 2160 3500 2500 3000 27,581 18,481 23,031 5m4 2200 3600 2400 3000 28,122 17,202 22,662 5m4 2240 3500 2400 2900 26,842 16,832 21,382 5m4 2280 3800 2400 3200 29,202 16,462 23,742 5m4 2320 3600 2500 3100 27,013 17,003 22,463 5m4 2360 3800 2500 3300 27,971 16,325 24,706 analise5 2400 3600 2600 3200 26,310 17,210 22,670 5+6 2440 3700 2700 3200 27,220 18,120 22,670 5+6 2480 4400 2800 3400 33,590 19,030 24,490 5+6 2520 4100 2500 3400 30,860 16,300 24,490 5+6 2560 4500 2600 3500 34,500 17,210 25,400 5+6 2600 4500 2700 3600 34,500 18,120 26,310 5+6 2640 4200 2600 3400 31,770 17,210 24,490 5+6 2680 3900 2400 3300 29,040 15,390 23,580 5+6 2720 3600 2400 3200 26,310 15,390 22,670 5+6 2760 3300 2100 2900 23,580 12,660 19,940 5+6 2800 3200 2100 2800 22,670 12,660 19,030 5+6 2840 3300 2100 3000 23,580 12,660 20,850 5+6 2880 3300 2100 3000 23,580 12,660 20,850 5+6 2920 3700 2400 3200 27,220 15,390 22,670 5+6 2960 3800 2300 3300 28,130 14,480 23,580 5+6 3000 3400 2100 3000 24,490 12,660 20,850 5+6 3040 3400 2300 3100 24,490 14,480 21,760 5+6 3080 3300 2200 3100 23,580 13,570 21,760 5+6 3120 3200 2200 2900 22,670 13,570 19,940 5+6 3160 3200 2200 2900 22,670 13,570 19,940 5+6 3200 3000 2200 2700 20,850 13,570 18,120 5+6 3240 2600 2100 2300 17,210 12,660 14,480 5+6 3280 2800 2200 2300 19,030 13,570 14,480 5+6 3320 2300 1600 2000 14,480 8,110 11,750 5+6 3360 2300 1700 2100 12,708 11,001 11,380 analise6 3400 2200 1700 2100 12,691 9,841 12,121 7m6 3440 2400 1500 2200 13,726 8,596 12,586 7m6 3480 2100 1000 1900 11,911 5,641 10,771 7m6 3520 1800 900 1600 10,097 4,967 8,957 7m6 3560 2200 1400 1800 12,272 7,712 9,992 7m6 3600 1800 1200 1700 9,887 6,467 9,317 7m6 3640 2000 1700 1700 10,922 9,212 9,212 7m6

185


Acum. CE (~S em-1) sulfato (mmol em-3

)

(mm) 22 23 24 22 23 24 metodo 3680 1700 1700 1600 9,107 9,107 8,537 7m6 3720 1710 1860 1560 9,059 9,914 8,204 7m6 3760 1730 2000 1570 9,068 10,607 8,156 7m6 3800 1730 1990 1540 8,963 10,445 7,880 7m6 3840 1630 1870 1420 8,288 9,656 7,091 7m6 3880 1590 1960 1400 7,956 10,065 6,873 7m6 3920 1630 2000 1420 8,079 10,188 6,882 7m6 3960 1580 2200 1500 7,689 11,223 7,233 7m6 4000 1570 2500 1510 7,527 12,828 7,185 7m6 4040 1470 2500 1500 6,852 12,723 7,023 7m6 4080 1570 2600 1630 7,317 13,188 7,659 7m6 4120 1820 3000 1850 8,637 15,363 8,808 7m6 4160 1660 2800 1740 7,620 14,118 8,076 7m6 4200 1680 2700 1680 7,629 13,443 7,629 7m6 4240 1670 3000 1670 7,468 15,049 7,468 7m6 4280 1870 3600 1870 8,503 18,364 8,503 7m6 4320 1510 3100 1540 6,346 15,409 6,517 7m6 4360 1840 3900 1950 8,122 19,864 8,749 7m6 4400 2100 4100 2100 9,499 20,899 9,499 7m6 4440 2100 5200 2600 9,394 27,064 12,244 7m6 4480 2500 7000 3000 11,569 37,219 14,419 7m6 4520 3380 6360 3890 16,480 33,466 19,387 7m6 4560 3300 5870 3570 15,919 30,568 17,458 7m6 4600 3130 5100 3090 14,846 26,075 14,618 7m6 4640 3230 4690 2840 15,311 23,633 13,088 7m6 4680 2680 4180 2460 12,071 20,621 10,817 7m6 4720 2500 4560 2320 10,940 22,682 9,914 7m6 4760 2750 5930 2220 12,260 30,386 9,239 7m6 4800 2730 5880 2150 12,041 29,996 8,735 7m6 4840 2570 4950 1970 9,624 24,741 8,626 analise7 4880 2190 4030 2160 9,068 19,691 8,856 7m8 4920 2430 4220 2090 10,645 21,119 8,626 7m8 4960 1590 3030 1600 6,066 14,681 6,002 7m8 5000 1840 3780 1900 7,700 19,301 7,881 7m8 5040 1890 4240 1850 8,195 22,268 7,765 7m8 5080 2070 3670 1810 9,430 19,364 7,706 7m8 5120 2410 4360 1870 11,577 23,642 8,217 7m8 5160 2030 3930 1760 9,621 21,536 7,759 7m8 5200 2040 3710 1630 9,887 20,627 7,187 7m8 5240 2410 3080 1580 12,205 17,381 7,071 7m8 5280 2090 3200 1490 10,591 18,410 6,727 7m8 5320 2000 3130 1440 10,287 18,356 6,611 7m8 5360 1630 2530 1470 7,714 14,595 6,874 8m7 5400 1970 2940 1450 11,105 18,761 6,799 8m7 5440 1720 2800 1530 8,890 17,703 7,674 8m7 5480 1610 2650 1610 8,005 16,550 8,549 8m7 5520 1790 2750 1400 9,876 17,771 6,669 8m7

186


Acum. CE (~Scm·1) sulfato (mmol cm·3)

(mm) 22 23 24 22 23 24 metodo 5560 1910 2850 1300 11,176 18,993 5,834 8m7 5600 1800 2510 1190 10,292 16,035 4,904 8m7 5640 1710 2530 1300 9,597 16,497 6,064 8m7 5680 1740 2730 1660 10,042 18,668 9,599 8m7 5720 1570 2600 1300 8,588 17,705 6,295 8m7 5760 2140 2600 1350 14,163 17,977 6,885 8m7 5800 1300 1970 930 6,344 12,263 3,010 8m7 5840 1420 1900 1190 7,644 11,870 5,595 8m7 5880 1030 1750 1070 4,099 10,717 4,570 8m7 5920 1300 1880 1000 6,825 12,223 4,020 8m7 5960 1220 1990 1030 6,193 13,571 4,468 analise 8 6000 1900 2270 1170 12,685 16,200 5,750 8 6040 1580 2010 909 9,645 13,730 3,271 8 6080 1720 2050 1100 10,975 14,110 5,085 8 6120 1700 2290 1160 10,785 16,390 5,655 8 6160 1850 2050 1120 12,210 14,110 5,275 8 6200 1930 1980 1110 12,970 13,445 5,180 8 6240 1450 1770 1000 8,410 11,450 4,135 8

2662,674 2665,706 2367,862

UNlVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO … Fernando Spinelli Pinto.pdf · LUIZ FERNANDO SPINELLI...

Documents

Transcript of UNlVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO … Fernando Spinelli Pinto.pdf · LUIZ FERNANDO SPINELLI...