Deposição atmosférica e transporte específico de sedimentos suspensos em bacias hidrográficas sob influência de mineração no Planalto de Poços de Caldas (MG)

Diego de Souza Sardinha; Leonardo Barbosa Silva; Adriano Mota Ferreira; Paulo Henrique Bretanha Junker Menezes

doi:10.26848/rbgf.v15.4.p1843-1862

Authors

Diego de Souza Sardinha Universidade Federal de Alfenas (Unifal) / Instituto de Ciência e Tecnolofia (ICT) - Campus de Poços de Caldas (MG) https://orcid.org/0000-0002-5763-0535
Leonardo Barbosa Silva Engenheiro de Meio Ambiente da Hatch, Mining & Metals Consulting and Technologies. https://orcid.org/0000-0002-2464-8632
Adriano Mota Ferreira Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Desastres no Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista "Júlio Mesquita Filho" (UNESP) e do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (CEMADEN). https://orcid.org/0000-0003-2885-000X
Paulo Henrique Bretanha Junker Menezes Professor Adjunto da Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL) lotado no Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT), Campus Poços de Caldas (MG). https://orcid.org/0000-0003-1188-6639

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.4.p1843-1862

Keywords:

deflúvio, nitrato, fosfato, sulfato, reservatório do Cipó

Abstract

A caldeira vulcânica de Poços de Caldas, formação geológica rica em bauxita, está localizada na região Sul do estado de Minas Gerais. Apesar da importância econômica e social, a mineração pode ocasionar alguns impactos como erosão, aumento do escoamento superficial e assoreamento. O presente estudo quantificou a deposição atmosférica e o transporte específico de sólidos totais suspensos nas sub-bacias hidrográficas dos Córregos Gigante e Chapadão, sob influência de mineração, no Planalto de Poços de Caldas (MG). Foram coletadas e analisadas 14 amostras de águas pluviais e 26 de águas fluviais. A deposição pluvial e o transporte fluvial foram de 6,00 t/ano e 1,47 t/ano para o Gigante, e de 26,65 t/ano e 40,64 t/ano para o Chapadão, respectivamente. O transporte específico no Gigante (0,40 t/km²/ano) e Chapadão (2,49 t/km²/ano) apresentam valores abaixo de outras bacias da região do Planalto. Por outro lado, a deposição atmosférica foi de 1,64 t/km²/ano, acima de outras bacias da região, apesar da pequena quantidade de estudos. As diferenças foram de -1,24 t/km²/ano para o Gigante e de 0,85 t/km²/ano para o Chapadão, indicando que as águas pluviais contribuem com aproximadamente 400% de sólidos suspensos para o Gigante e 65% para o Chapadão. As atividades de mineração, empregando procedimentos adequados, juntamente com a cobertura vegetal nas principais redes de drenagem, podem estar atenuando o transporte de sólidos totais suspensos carreados pelo escoamento superficial. Por outro lado, medidas para o controle da poluição atmosférica do tipo difusa e diminuição dos materiais particulados podem ser adotadas.

Palavras-chave: deflúvio, nitrato, fosfato, sulfato, reservatório do Cipó.

Suspended sediments atmospheric deposition and specific transport in hydrographic basins under mining influence in the Poços de Caldas Plateau (MG)

A B S T R A C T

Poços de Caldas volcanic caldera, a geological formation rich in bauxite, is located in the southern region of Minas Gerais State. Despite its economic and social importance, mining can cause some impacts such as erosion, increased runoff and silting. The present study quantified total suspended solids atmospheric deposition and specific transport in the Gigante and Chapadão Stream hydrographic sub-basins, under mining influence, in Poços de Caldas Plateau (MG). 14-rainwater samples and 26-river water were collected and analyzed. Rain deposition and fluvial transport were 6.00 t/year and 1.47 t/year for Gigante, and 26.65 t/year and 40.64 t/year for Chapadão, respectively. The specific transport in the Gigante (0.40 t/km²/year) and Chapadão (2.49 t/km²/year) have values below other basins in the Plateau region. On the other hand, atmospheric deposition was 1.64 t/km²/year, above other basins in the Plateau region, despite the small numbers of studies. The differences were -1.24 t/km²/year for Gigante and 0.85 t/km²/year for Chapadão, indicating that rainwater contributes with approximately 400% of suspended solids for Gigante and 65% for the Chapadão. Mining activities, employing adequate procedures, with vegetation cover in the main drainage, may be mitigating total suspended solids transport carried by surface runoff. Nevertheless, measures to control air pollution diffuse type and reduce particulate matter can be adopted.

Keywords: defluvium, nitrate, phosphate, sulfate, Cipó reservoir.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Diego de Souza Sardinha, Universidade Federal de Alfenas (Unifal) / Instituto de Ciência e Tecnolofia (ICT) - Campus de Poços de Caldas (MG)

Engenheiro Ambiental, Mestre e Doutor em Geologia Regional. Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de Alfenas (Unifal), lotado no Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) de Poços de Caldas (MG) onde desenvolve pesquisa com ênfase em processos geoquímicos superficiais, atuando principalmente em hidrogeoquímica de bacias hidrográficas (interação água-rocha-solo). Trabalha em estudos de intemperismo e evolução do relevo, aportes atmosféricos e contribuições geogênicas / antropogênicas, principalmente os relacionados a bacias de drenagem como unidade de estudo.

Leonardo Barbosa Silva, Engenheiro de Meio Ambiente da Hatch, Mining & Metals Consulting and Technologies.

Bacharel em Ciência e Tecnologia e Engenheiro Ambiental pela Universidade Federal de Alfenas - MG. Atualmente é engenheiro de Meio Ambiente da Hatch, Mining & Metals Consulting and Technologies.

Adriano Mota Ferreira, Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Desastres no Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista "Júlio Mesquita Filho" (UNESP) e do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (CEMADEN).

Mestre em Ciência e Engenharia Ambiental (2019) pela Universidade Federal de Alfenas, atuando em projetos de modelagem de erosão hídrica de solos e análises espaciais em bacias hidrográficas. Engenheiro Ambiental pela mesma Universidade, onde também cursou o Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia (2014). Foi bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) na Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) - Laboratório Poços de Caldas (Setor de Processos Químicos), onde atuou principalmente na área de materiais radioativos de ocorrência natural no tratamento de águas para abastecimento público. Foi também bolsista do Programa FIPT de Iniciação Tecnológica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) atuando na área de mapeamento de erosão hídrica através de Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica. Atuou também como bolsista PCI na Comissão Nacional de Energia Nuclear - (LAPOC) - Setor GeoAmbiental, onde trabalhou com a utilização de ferramentas de geoprocessamento e geoestatística para a manutenção, expansão e a interpretação de dados georreferenciados.

Paulo Henrique Bretanha Junker Menezes, Professor Adjunto da Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL) lotado no Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT), Campus Poços de Caldas (MG).

Possui graduação em Engenharia Ambiental pelo Centro Regional Universitário de Espírito Santo do Pinhal (2006), Especialização em Geoprocessamento pela Universidade de Brasília (2007), Mestrado e Doutorado no curso de Pós Graduação em Geoiciências Aplicadas, área de concentração Geoprocessameno e Análise Ambiental, no Instituto de Geociências da Universidade de Brasília. Atualmente é professor na Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL) Campus Poços de Caldas, nos cursos Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia e Engenharia Ambiental nas disciplinas Cartografia, Cartografia Digital e Sistemas de Informação Geográfica, Sensoriamento Remoto e Estudo de Campo para Engenharia Ambiental. Tem experiência na área de geociências ,principalmente nos seguintes temas: integração de dados e análise espacial; dinâmica de fenômenos ambientais; avaliação de impactos ambientais; mapeamento de uso e ocupação do solo, modelos hidrológicos, gestão de assoreamento de reservatórios; e, levantamentos de campo com: geofísica aquática, espectrorradiometria e hidrossedimentologia.

References

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. 1987. NBR 9898: preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. Rio de Janeiro, 22p.

Alves, W.S.; Morais, W.A.; Oliveira, L.D.; Pereira, M.A.B.; Martins, A.P.; Vasconcelos, S.M.A.; Ramalho, F.L. 2019. Análise das relações entre uso do solo e qualidade da água do Lago Bonsucesso, em Jataí, Estado de Goiás, Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física 12, 326- 342.

Anjinho, P.S.; Neves, G.L.; Barbosa, M.A.G.A.; Mauad, F.F. 2020. Análise da qualidade das águas e do estado trófico de cursos hídricos afluentes ao reservatório do Lobo, Itirapina, São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física v.13, n.01, 364-376.

APHA. American Public Health Association. 2012. Standard methods for the examination of water and wastewater. 22. ed. Washington, 1935p.

ASF, Alaska Satellite Facility. MapReady: ALPSRP271026740. Disponível em: https://search.asf.alaska.edu/#/?dataset=AVNIR. Acesso em: 25/02/2021.

Barros, D.A.; Guimarães, J.C.C.; Pereira, J.A.A.; Borges, L.A.C.; Silva, R.A.; Pereira, A.A.S. 2021. Characterization of the bauxite mining of the Poços de Caldas alkaline massif and its socioenvironmental impacts. REM: R. Esc. Minas, Ouro Preto, 65(1), 127-133.

Braga, C.C.; Cabral, J.B.P.; Lopes, S.M.F.; Oliveira, S.F.; Rocha, I.R. 2018. Qualidade dos sedimentos em relação à presença de metais pesados no reservatório da usina hidrelétrica de Caçu – GO. Revista Brasileira de Geografia Física, v.11, n.03, 959-972.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional de Meio Ambiente – CONAMA. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 1, 58-63, 2005.

Cabral, J.B.P.; Filho, W.P. 2018. Técnicas de sensoriamento remoto aplicada análise da concentração de sólidos em suspensão na UHE Foz do Rio Claro – GO. Revista Brasileira de Geografia Física v.11, n.04, 1526-1541.

Calado, T.O.; Cardoso, A.S.; Marques, E.A.T.; Sobral, M.C. 2020. Planos diretores na articulação da gestão de recursos hídricos com o uso do solo no entorno de reservatórios. Revista Brasileira de Geografia Física 13.

Carvalho, N.O. 2008. Hidrossedimentologia prática. 2ed. Rio de Janeiro: Interciências, 600p.

Christofoletti, A. 1973. A unidade morfoestrutural do Planalto de Poços de Caldas. Notícias Geomorfológicas, Campinas, v.13, n.26, p.77-85.

Conceição, F.T.; Santos, C.M.; Sardinha, D.S.; Navarro, G.R.B.; Godoy, L.H. 2015. Chemical weathering rate, denudation rate, and atmospheric and soil CO2 consumption of Paraná flood basalts in São Paulo State, Brazil. Geomorphology, 233, 41–51.

CPRM. Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. 1979. Projeto Sapucaí: relatório final. Escala 1:250.000. Editora do Departamento Nacional de Produção Mineral, São Paulo, 5 volumes, 289 p.

Degrande, E.J.S.; Firmino, G.V.; Torres, M.A.N. 2020. Dinâmica Fluvial e Caracterização Limnológica do Córrego do Cedro, Presidente Prudente -São Paulo/ Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física v.13, n.04, 1851-1869.

Ellert, R. 1959. Contribuição à geologia do maciço alcalino de Poços de Caldas. Boletim Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras USP, São Paulo, 237, 5-63.

EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 2018. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5ª Edição revisada e ampliada, Brasília, 356 p

Ferreira, A. M., da Silva, A. M., dos Passos, C. A., Valentino, C. H., Gonçalves, F. A., & Junker Menezes, P. H. B. 2021. Estimativa da erosão hídrica do solo pelo modelo Water Erosion Prediction Project na Sub-Bacia do Córrego do Gigante, sul de Minas Gerais. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 26(3), 471–483.

Félix-Faure, J.; Gaillard, J.; Descloux, S.; Chanudet, V.; Poirel, A.; Baudoin, J.M.; Avrillier, J.N.; Millery, A.; Dambrine, E. 2019. Contribution of Flooded Soils to Sediment and Nutrient Fluxes in a Hydropower Reservoir (Sarrans, Central France) Ecosystems, v.22(2), 312-330.

Google Earth Pro. Imagens de satélite. Disponível em: https://earth.google.com/. Acesso em: 08/09/2020.

Google Earth Pro. Imagens de satélite. Disponível em: https://earth.google.com/. Acesso em: 25/06/2021.

HACH. 2009. DR/820, DR/850 and DR/890. Portable Datalogging Colorimeter Instrument Manual. 2. ed. Loveland, Colorado, U.S.A: Hach Company, 68p.

Hagemann, S.E.; Gastaldini, M.C.C. 2016. Variação da qualidade da água de chuva com a precipitação: aplicação à cidade de Santa Maria – RS. RBRH, 21, 525-536.

INB. Indústrias Nucleares Do Brasil. 2011. Programa de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD), UTM – Caldas, Nº Projeto 099-515-3023. Elaboração R. L. Mapa Geológico Regional (2). Minas Gerais: INB.

Justino, F.A.; Sardinha, D.S. 2019. Análise geoambiental aplicada à bacia hidrográfica do Ribeirão de Poços, Poços de Caldas (MG). Estudos Geográficos, 17(1), 68-90.

Kasereka, M.M. Cuoco, E. Zabene, F.Z.; Balagizi, C.M. 2021. Baseline for rainwater chemistry and quality as influenced by Nyiragongo volcano permanent plume, East Africa. Chemosphere, 283, 130859.

Libânio, C.R.; Sardinha, D.S. 2020. Transporte anual de sedimentos e nutrientes do Rio Muzambo, tributário do Reservatório de Furnas (MG). RMRH - Rev. Min. Rec. Hidr, 1, 1-20.

Martins, E.H.; Nogarotto, D.C.; Mortatti, J. Pozza, S.A. 2019. Chemical composition of rainwater in an urban area of the southeast of Brazil. Atmospheric Pollution Research, 10, 520–530.

Martins, L.L.; Martins, W.A.; Moraes, J.F.L.; Júnior, M.J.P.; Maria, I.C. 2020. Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Geografia Física 13, 576-594.

Mello, R.C.A. 2020. Balanço de denudação no planalto alcalino de Poços de Caldas (MG). Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Rio Claro, 98 p.

Melo, C.E.S. 2020. Avaliação das práticas de recuperação ambiental na mineração de bauxita no Planalto de Poços de Caldas e propostas de aprimoramento. Dissertação de mestrado da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 92p.

Melo, C.E.S.; Sánchez, L.E. 2020. Evaluation of environmental rehabilitation practices in bauxite mining at the plateau of Poços de Caldas. REM: Int. Eng. J., Ouro Preto, 73(2), 247-252.

Melo, S.C.; Filho, J.C.A.; Carvalho, R.C.M.O. 2020. Curvas-chave de descargas de sedimentos em suspensão no Baixo São Francisco. Revista Brasileira de Geografia Física v. 13 n. 03, 1248- 1262.

Oliveira, J.D.; Souza, C.A.; Galbiati, C.; Sousa, J.B. 2022. Componentes ambientais e hidrodinâmica na bacia hidrográfica do Rio Branco, contribuinte do Pantanal Mato-Grossense. Revista Brasileira de Geografia Física 15, 465-486.

Probst J.L. 1992. Géochimie et hydrologie de l’érosion continentale: Mécanisms, bilan global actuel et fluctuations au cours des 500 derniers millions d’annés. Strasbourg: Université Louis Pasteur, Institut de Géologie, (Sciences Géologiques Mémorire, 94). 161 p.

Reis, R.I.; Sardinha, D.S. 2021. Transporte fluvial de sedimentos e nutrientes a montante do Reservatório da Hidrelétrica Caconde, bacia do Alto Rio Pardo (MG). Revista Brasileira de Geografia Física v.14, n.05, 2646-2663.

Rocha, C.M.C.; Lima, D.M.B.; Cunha, M.C.C.; Almeida, J.S. 2020. Submerged Macrophytes, Phytoplankton and Zooplankton in Tropical Reservoir. Revista Brasileira de Geografia Física 13, 2170-2179.

Santos, R.S.; Medeiro, P.R.P.; Santos, E.O. 2022. Análise da variação temporal da carga de fósforo no baixo Rio São Francisco (AL/SE). Revista Brasileira de Geografia Física 15, 872-885.

Sardinha, D.S.; Bonotto, D.M.; Conceição, F.T. 2010. Weathering rates at Alto Sorocaba basin, Brazil, using U-isotopes and major cations. Environ Earth Sci, 61, 1025–1036.

Sardinha, D.S.; Bonotto, D.M.; Godoy, L.H.; Conceição, F.T.; Torres Moreno, M.M. 2013. Influências geogênicas/antropogênicas na composição química das águas pluviais de Dois Córregos, bacia do Rio Jaú (SP). Geociências, v. 32, n.3, p.577-585.

Sardinha, D.S.; Godoy, L.H.; Conceição, F.T.; Spatti Júnior, E.P.; Fernandes, A.M.; Victal, F.A.C.A.; Costa, D.A.T. 2018. Geoquímica fluvial e balanço de denudação em Tinguaítos de Poços de Caldas, Minas Gerais. Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 18, n. 1, p. 259-272.

Sardinha, D.S.; Souza, A.D.G; Silva, A.M.; Libânio, C.R.; Menezes, P.H.B.J.; Tiezzi, R.O. 2019. Índice de estado trófico para fósforo total (IET-PT) aplicado em afluente da Represa Bortolan em Poços de Caldas (MG). Revista DAE, 216, 67, 95-108.

Schorscher, H. D.; Shea, M. E. 1992. The regional geology of the Poços de Caldas alkaline complex: mineralogy and geochemistry of selected nepheline syenites and phonolites. Journal of Geochemical Exploration, 45(1), 25-51.

Spatti Júnior, E.P.; Conceição, F.T.; Fernandes, A.M.; Sardinha, D.S.; Menegário, A.A.; Moruzzi, R.B. 2019. Chemical weathering rates of clastic sedimentary rocks from the Paraná Basin in the Paulista Peripheral Depression, Brazil. Journal of South American Earth Sciences, 96, 102369.

Stevaux, J.C.; Latrubesse, E.M. 2017. Geomorfologia fluvial. São Paulo, Oficina de Texto, 336p.

Ulbrich, H.H.G.J.; Vlach, S.R.F.; Ulbrich, M.N.C.; Kawashita, K. 2002. Penecontemporaneous syenite phonolitic and basic-ultrabasic-carbonatite rocks at the Poços de Caldas Alkaline Massif, SE Brazil: geological and geochronological evidence. Revista Brasileira de Geociências, 32(2), 15-26.