Avaliação da eficiência de uma zona alagadiça (wetland) no controle da poluição por metais pesados.. por José Ângelo Sebastião Araujo dos Anjos - Versão HTML

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JOSÉ ÂNGELO SEBASTIÃO ARAUJO DOS ANJOS

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE UMA ZONA ALAGADIÇA

( WETLAND) NO CONTROLE DA POLUIÇÃO POR METAIS

PESADOS: O CASO DA PLUMBUM EM SANTO AMARO DA

PURIFICAÇÃO/BA

Tese apresentada à escola Politécnica da

Universidade de São Paulo para obtenção

do titulo de Doutor em Engenharia

São Paulo

2003

JOSÉ ÂNGELO SEBASTIÃO ARAUJO DOS ANJOS

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE UMA ZONA ALAGADIÇA

( WETLAND) NO CONTROLE DA POLUIÇÃO POR METAIS

PESADOS: O CASO DA PLUMBUM EM SANTO AMARO DA

PURIFICAÇÃO/BA

Tese apresentada à escola Politécnica da

Universidade de São Paulo para obtenção

do titulo de Doutor em Engenharia.

Área de concentração:

Engenharia Mineral

Orientador:

Prof. Dr. Luis Enrique Sánchez

São Paulo

2003

Anjos, José Ângelo Sebastião Araujo dos Anjos

Avaliação da eficiência de uma zona alagadiça (wetland) no controle

da poluição por metais pesados: O caso da Plumbum em Santo Amaro da

Purificação/BA. São Paulo, 2003.

328p.

Tese (Doutorado) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo.

1. Zonas alagadiças – Wetland 2. Remediação – Recuperação 3. Contaminação –

Chumbo I. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo. II. t

PARA MEUS

ANTEPASSADOS

SANTAMARENSES E

MINHA FAMÍLIA.

AGRADECIMENTOS

Venho expressar os meus agradecimentos e gratidão pela ajuda e incentivo que recebi das seguintes pessoas e instituições:

Á Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP, pela concessão da bolsa de estudo, imprescindível para o desenvolvimento da pesquisa.

Ao Prof. Dr. Luis Enrique Sánchez pela oportunidade de conhecer a essência da

pesquisa cientifica e sua competência servir de exemplo.

Ao Prof. Dr. Sérgio Médici de Eston pelo auxilio e atenção no desenvolvimento da pesquisa.

Ao Prof. Dr. Helmut Born ( in memory) pelo carinho e eterna disponibilidade em toda a minha instada no Departamento de Engenharia de Minas

A Prof. Maria Eugenia pela confiança em poder dividir a pesquisa, mesmo inacabada, e excelentes sugestões quando da qualificação da pesquisa.

A amiga Sandra Gabas pela oportunidade de termos trabalhos juntos e nela descobrir um ser humano maravilhoso.

Ao geólogo Marcelo Filipov, ajuda inestimável no final da pesquisa e que jamais esquecerei.

Ao CEPED, especialmente ao Químico Marco Bandeira pelo seu auxilio imensurável quando da realização das análises químicas.

Aos colegas do Departamento de Geoquímica e Geologia da Universidade Federal da Bahia, em especial ao Prof. Dr. Lucedino da Paixão Pereira pelo auxilio no

desenvolvimento da pesquisa e a Profa. Maria da Gloria da Silva pela revisão final da tese.

Ao Instituto de Química da UFBA pelo apoio quando da realização das análises

química.

Aos amigos da CETESB, geólogos Álvaro Gutierrez Lopes e Elton Gloeten, pelo auxilio inestimável desde o inicio das pesquisas contribuindo com todas informações

disponíveis.

Ao amigo e colega, o geofísico Wagner Aquino, por ter-me recebido em sua casa e, pelas discussões que fundamentaram parte da pesquisa.

Aos amigos do IPT pela colaboração sempre que necessitava.

Ao geólogo Ruy Fernandez Lima, Diretor da CBPM, pelo apoio pessoal e institucional desde o inicio da pesquisa.

A bibliotecária Maria Cristina Martinez Bonesio, pela amizade construída durante a pós-graduação e dignidade com que desenvolve suas atribuições.

A Sra Regina Freitas da Silva chefe da Secretaria da pós-graduação da EPUSP pela presteza e correção em todos os momentos.

Ao amigo José Luis Peixoto Lima, por toda cooperação na elaboração dos serviços gráficos.

i

Ao amigo Sergio Bacelar pela compreensão e amizade dispensada durante a realização da pesquisa.

A Prof. Virginia Monteiro, guerreira ambientalista santamarense.

Aos amigos de Santo Amaro, em especial ao Sr. Antonio Mario e Guaracy pelo auxilio durante todo os anos da pós-graduação.

A Dada e Marcelo, amigos em todos os momentos.

Aos amigos que conquistei no CRUSP, especialmente Melvina, Luena e Carla pelo

convívio, amizade e cumplicidade.

Aos colegas da pós-graduação, em especial ao Guilhermo, David, Naelson e Reginaldo, pelo excelente convívio.

A KK por ter acreditado e incentivado esta pesquisa.

A todas as pessoas que de alguma forma contribuíram para esta pesquisa

ii

RESUMO

Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar a eficiência de uma zona alagadiça

( wertland) que ocorre nas dependências de uma usina situada em Santo Amaro da Purificação, Bahia, como medida de controle da contaminação proveniente de um

barramento de escória contaminada por metais pesados.

Inicialmente, foi proposto um levantamento anual com amostragens semanais das

águas pluviais e superficiais da zona alagadiça, com o intuito de avaliar a eficiência da zona alagadiça, por meio do levantamento das concentrações dos metais oriundos dos processos de lixiviação e/ou solubilização da escória nos seus pontos de entrada e saída do sistema alagado e, concentrações e potencial disponibilidade dos metais retidos nos sedimentos da zona alagadiça.

Foram selecionados os seguintes parâmetros: para as águas pluviais o pH e o volume da chuva; para as águas superficiais as concentrações dos metais Chumbo (Pb), Cádmio (Cd), Zinco (Zn), Cobre (Cu), Alumínio (Al), Manganês (Mn), Ferro (Fe), Magnésio (Mg) e Cálcio (Ca) e os parâmetros de suporte pH, Eh, condutividade, Oxigênio

Dissolvido (OD) e temperatura. Para o solo e sedimento da zona alagadiça as

concentrações dos metais Pb, Cd, Zn e Cu e, determinação por análise por extração seqüencial do total removido pelo sistema nas suas diversas fases e a potencial disponibilidade dos metais pesados.

Todavia, uma modificação da estratégia de pesquisa teve que ser feita em função de uma decisão judicial que determinou o recobrimento da escória e do ponto de entrada da zona alagadiça. Em função do ocorrido, a pesquisa foi dividida em três etapas considerando os levantamentos efetuados antes, durante e depois do recobrimento.

Os dados levantados nos cinco meses antes do recobrimento mostraram que os

metais cádmio, chumbo, cobre e zinco estão sendo retidos pela zona alagadiça e, que este sistema foi eficiência de 100% para os metais cobre e zinco, 82% para o chumbo e 73% para o cádmio. Os parâmetros de suporte que influenciam a remoção destes metais foram o pH, entre neutro a alcalino, e Eh, na faixa de oxidação das águas superficiais, além da alta capacidade de troca catiônica da montmorilonita presente no sedimento.

Quanto ao potencial de disponibilidade dos metais, cádmio, chumbo e zinco apresentam valores elevados, enquanto o cobre encontra-se preferencialmente concentrado na fase residual.

A segunda etapa do levantamento realizada durante o recobrimento da escória

demonstrou que ocorreu pouca migração dos metais da zona alagadiça, embora a

empresa não tenha obedecido as normas técnicas para o recobrimento da escória.

Na terceira etapa foi realizado levantamento na saída da zona alagadiça e da

drenagem próxima ao rio Subaé. As análises levantadas demonstraram a grande

disponibilidade do cádmio no sistema alagado, este mecanismo foi acionado a partir da erosão do solo contaminado disposto sobre a escória e a grande solubilidade do cádmio.

Desta forma pode-se conclui que as zonas alagadiças estão sendo eficientes na

retenção dos metais. A redução de sua área é indesejável, pois tende a diminuir sua eficiência, como sistema de controle da poluição das águas superficiais, recomenda-se a construção de nova zona alagadiça a jusante da existem.

iii

ABSTRACT

A lead ore smaller which operated from 1960 to 1993 in Santo Amaro da

Purificação, Bahia State, disposed of 490,000 tons of slag in a landfill situated in the situated in the industrial site. Earthworks formed a man-made wetland downstream of the slag landfill, which acted as a metal retaining systems, thus preventing further water pollution. This research aimed at investigating the efficiency of this wetland as a water pollution control system.

The research plan scheduled weekly samplings of rainfall, rainwater pH and

water runoff in two points corresponding to the input and the output of the wetland for determination of metals concentration (Pb, Cd, Cu, Zn, Al, Mn, Fe, Mg, Ca), as well as water pH, Eh, conductivity, temperature and dissolved oxygen (OD). In addition, soil and sediment in the wetland were sampled and analyzed for Pb, Cd, Zn and Cu by sequential extraction methods.

However, a Court ruling following a lawsuit for environmental damage led to the slag being covered by clayish soil weeks after sampling began. As a consequence, the point where waters entered the wetlands has been covered. Hence, sampling in this point has been discontinued and a new sampling point was established downstream of the wetland, at a point where its waters flow into a river.

Results showed that before cover-up, Pb, Cd, Cu and Zn were being retained in

the wetland at rates reaching 100% for Cu and Zn, 82% for Pb and 73% for Cd. After cover-up, Cd was being released into the waters. Sequential extraction showed that only Cu is not available for leaching, since it is mostly concentrated in the insoluble phase.

On the other hand, Pb, Cd and Zn are potentially available, thus could re-enter other media if wetland is disturbed.

The wetland acts as an efficient device for retaining metals because of near

neutral water pH, oxidizing water Eh, and the existence of montmorillonite clay in the sediments, which features high cationic exchange capacity.

It is concluded that this involuntary wetland has been working, as an efficient system for water pollution control. The reduction in its size, due to the cover-up activities, is undesirable. Hence, a new constructed wetland is proposed downstream of the existing one.

Then, we can end that the wetland of Plumbum this being efficient in the control of the metals, from when interferences anthropogenetic that maximize the capacity of support of this system don’t happen.

iv

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS...........................................................................................

i

RESUMO ....................................................................................................................

iii

ABSTRACT ...............................................................................................................

iv

SUMÁRIO..................................................................................................................

v

LISTA DE QUADROS ..........................................................................................

ix

LISTA DE TABELAS............................................................................................

xi

LISTA DE FIGURAS.............................................................................................

xii

LISTA DE FOTOS.................................................................................................. xviii LISTA DE ABREVIATURAS OU SIGLAS..................................................

xx

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO .......................................................................

1

CAPÍTULO 2 – OBJETIVO................................................................................

5

CAPÍTULO 3 – MODELO HIPOTÉTICO ...................................................

7

CAPÍTULO 4 – MATERIAIS E MÉTODOS................................................

10

4.1– Metodologia..................................................................................................

12

4.1.1– Pesquisa de campo ............................................................................

14

4.1.1.1– Mapa topográfico..................................................................

14

4.1.1.2– Levantamento das águas pluviais .........................................

14

4.1.1.3– Levantamento das águas superficiais da zona alagadiça ......

21

4.1.1.4– Levantamento do sedimento da zona alagadiça e solo do

entorno..................................................................................

21

4.1.2– Análise de laboratório .......................................................................

24

4.1.2.1– Procedimento analítico para a escória ..................................

24

4.1.2.2– Procedimento analítico para águas superficiais....................

25

4.1.2.3– Procedimento analítico para o sedimento e solo ..................

27

CAPÍTULO 5 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................

33

v

5.1– O que são W etlands (zonas alagadiças ou úmidas)? .................................

37

5.1.1– Wetlands construídas.........................................................................

37

5.1.2– Hidrologia das wetland s naturais ou construídas..............................

41

5.1.3–Vegetação das wetlands naturais ou construídas ...............................

43

5.1.4– Tipos de wetland s naturais e alteradas..............................................

45

5.1.5– Principais ciclos biogeoquímicos nas wetlands ................................

48

5.1.6– Eficiência das wetlands construídas..................................................

52

5.1.7– Wetlands no Brasil ............................................................................

54

5.2– Metais pesados .............................................................................................

58

5.2.1– Metais pesados nas águas superficiais e solo....................................

63

5.2.1.1– Cádmio (Cd) .........................................................................

64

5.2.1.2– Chumbo (Pb).........................................................................

68

5.2.1.3– Cobre (Cu) ............................................................................

73

5.2.1.4– Zinco (Zn).............................................................................

75

5.2.2– Elementos de suporte ........................................................................

77

5.3– Metais nos solos............................................................................................

80

5.4– Águas superficiais das wetlands e parâmetros físico-químicos................

92

5.5– Análise por extração seqüencial.................................................................

92

5.5.1– Análises por extração seqüencial no Brasil.......................................

97

5.6– Remediação de áreas contaminadas .......................................................... 100

5.6.1– Tecnologias de remediação............................................................... 106

5.6.2– Principais tecnologias de remediação aplicadas a metais ................. 117

CAPÍTULO 6 – HISTÓRICO DA CONTAMINAÇÃO DA ÁREA ..... 126

6.1– Caracterização regional da área de pesquisa............................................ 127

6.1.1– Localização ....................................................................................... 127

6.1.2– Bacia hidrográfica ............................................................................. 127

6.1.3– Clima................................................................................................. 129

6.1.4– Geomorfologia e geologia................................................................. 129

6.1.5– Solo ................................................................................................... 129

6.1.6– Ações antrópicas ............................................................................... 130

6.2– O passivo ambiental da Plumbum ............................................................. 131

6.3– O processo jurídico que envolveu o recobrimento da escória ................. 143

vi

6.4– Caracterização da contaminação no sítio da Plumbum........................... 144

6.4.1– Composição do minério concentrado de chumbo e outros insumos 146

6.4.2– Caracterização preliminar da contaminação da área......................... 147

6.4.3– Caracterização da fonte de poluição ................................................. 147

6.4.4– Caracterização das águas superficiais ............................................... 149

6.4.5– Caracterização das águas subterrâneas ............................................. 150

6.4.6– Caracterização do solo ...................................................................... 152

6.5– O recobrimento da escória efetuada pela Plumbum ................................ 158

6.6– Avaliação do laudo pericial da ação civil n° 302/98 ................................. 160

CAPÍTULO 7 – RESULTADOS DE CAMPO E DE LABORATÓRIO 164

7.1– Primeira etapa – Antes do recobrimento da escória ................................ 164

7.1.1– Avaliação das águas pluviais ............................................................ 165

7.1.2– Caracterização da escória.................................................................. 166

7.1.3– Caracterização dos parâmetros físico-químicos nas águas

superficiais ....................................................................................... 168

7.1.4– Caracterização de metais pesados nas águas superficiais ................. 172

7.1.4.1– Cádmio (Cd) ......................................................................... 173

7.1.4.2– Chumbo (Pb)......................................................................... 174

7.1.4.3– Cobre (Cu) ............................................................................ 175

7.1.4.4– Zinco (Zn)............................................................................. 176

7.1.5– Caracterização dos elementos de suporte nas águas superficiais...... 178

7.1.5.1– Alumínio............................................................................... 178

7.1.5.2– Cálcio.................................................................................... 179

7.1.5.3– Ferro...................................................................................... 179

7.1.5.4– Manganês.............................................................................. 181

7.1.5.5– Magnésio .............................................................................. 181

7.1.6– Concentração de metais pesados no solo e sedimento...................... 182

7.1.6.1– Fase Trocável........................................................................ 183

7.1.6.2– Fase Carbonática................................................................... 184

7.1.6.3– Fase Redutível ...................................................................... 186

7.1.6.4– Fase Oxidável ....................................................................... 187

7.1.6.5– Fase Residual........................................................................ 189

vii

7.2– Segunda Etapa – Durante o recobrimento da escória.............................. 191

7.2.1– Concentração das águas pluviais....................................................... 192

7.2.2– Concentração dos parâmetros físico-químicos das águas

superficiais ....................................................................................... 193

7.2.3– Concentrações dos metais pesados e de suporte nas águas

superficiais ....................................................................................... 194

7.3– Terceira Etapa – Depois do recobrimento da escória .............................. 195

7.3.1– Monitoramento dos parâmetros de suporte e metais pesados ........... 196

CAPÍTULO 8 – ANÁLISES E DISCUSSÕES.............................................. 200

8.1– Primeira etapa – Antes do recobrimento .................................................. 200

8.1.1– As águas pluviais e sua interferência na lixiviação e/ou

solubilização da escória.................................................................... 200

8.1.2– Comportamento dos metais nas águas superficiais na entrada e saída

da zona alagadiça ............................................................................. 205

8.1.3– Avaliação da remoção e potencial disponibilidade dos metais no solo

e sedimentos na zona alagadiça........................................................ 219

8.2– Segunda etapa – Durante o recobrimento................................................. 224

8.2.1– Análise e discussão sobre o recobrimento da escória ....................... 225

8.2.2– Análise dos metais e parâmetros de suporte ..................................... 229

8.3– Terceira etapa – Depois do recobrimento ................................................. 231

8.3.1– Processos erosivos e migração dos metais após o recobrimento da

escória .............................................................................................. 235

CAPÍTULO 9 – PROPOSIÇÕES PARA REMEDIAÇÃO ...................... 235

9.1– Terceira etapa – Depois do recobrimento ................................................. 231

9.1.1– Estratégia para recuperação .............................................................. 237

9.2– Proposta desenvolvida pelo Projeto Purirfica .......................................... 238

CAPÍTULO 10 – CONCLUSÕES ..................................................................... 249

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................. 258

ANEXOS

viii

LISTA DE QUADROS

Quadro

Pág.

4.1

Especificação do pluviômetro tipo MI-028.............................................

16

4.2

Procedimentos para extração sequencial.................................................

30

5.1

Percentagem de fósforo nos tecidos dos macrófitas das wetlands..........

51

5.2

Atividades Industriais que geram emissão de poluentes metálicos ........

60

5.3

Importância dos metais pesados pelo grau de toxidade e pela taxa de

introdução na natureza ............................................................................

61

5.4

Produção global dos metais de atividade mineral (x 1000 t) ..................

62

5.5

Ordem de precipitação dos minerais.......................................................

87

5.6

Procedimentos da extração sequencial....................................................

93

5.7

Cronograma de atividades para a recuperação de solos na industria ...... 103

5.8

Vantagens e desvantagens dos processos de remediação ....................... 107

5.9

Tecnologias de remediação..................................................................... 108

5.10

Tecnologias de solidificação/estabilização. ............................................ 110

5.11

Tecnologias de remediação..................................................................... 115

5.12

Tecnologias de contenção ....................................................................... 116

5.13

Tecnologias de solidificação/estabilização ............................................. 117

5.14

Tecnologias de lavagem do solo ............................................................. 118

5.15

Tecnologias de remediação eletroquímica .............................................. 119

5.16

Fitoremediação de metais pesados .......................................................... 119

5.17

Testes de lixiviação para extração de metais .......................................... 120

5.18

Remediações in situ de sedimentos......................................................... 121

ix

Quadro

Pág.

5.19

Concentrações de Zn, Pb, Cd e Cu nas raízes ......................................... 122

5.20

Sítios contaminados por chumbo e metais associados............................ 123

6.1

Evolução dos entendimentos mantidos entre o CRA e a Plumbum,

durante o período de 1994 e 1995........................................................... 138

6.2

Composição de minérios concentrados de chumbo ................................ 146

6.3

Resultados das análises da escória. ......................................................... 148

6.4

Concentrações de Pb, Cd e do pH nas amostras de águas superficiais da

área piloto................................................................................................ 150

6.5

Concentrações de Pb, Cd e pH nas águas subterrâneas. ......................... 152

6.6

Concentrações de Pb e Cd no solo .......................................................... 153

7.1

Análises da escória por Fluorescência de Raio -X.................................. 164

8.1

Composição da escória da Plumbum. ..................................................... 199

9.1

Vantagens e desvantagens do encapsulamento da escória...................... 241

9.2

Vantagens e desvantagens para disposição controlada e utilização da zona

alagadiça.................................................................................................. 243

x

LISTA DE TABELAS

Tabela

Pág.

7.1

Percentagem de amostras semanais de cádmio que ultrapassaram o

limite CONAMA...........................................................................

170

7.2

Percentagem de amostras semanais de chumbo que ultrapassaram o

limite CONAMA...........................................................................

172

7.3

Percentagem de amostras semanais de cobre que ultrapassaram o

limite CONAMA...........................................................................

173

7.4

Percentagem de amostras semanais de zinco que ultrapassaram o

limite CONAMA...........................................................................

173

8.1

Matriz de correlação de Pearson...................................................

174

xi

LISTA DE FIGURAS

Figura

Pág.

3.1

Ciclo hidrológico e detalhe dos componentes hidrológicos para

wetlands construída .......................................................................

7

3.2

Modelo do fluxo hídrico proposto para wetland da Plumbum......

8

3.3

Modelo conceitual hipotético para o sistema de barramento de

escória e da wetland da Plumbum. ................................................

9

4.1

Mapa topográfico da área ..............................................................

15

4.2

Localização dos pontos de amostragem das águas superficiais. ...

18

4.3

Pontos de amostragem dos sedimentos e solo...............................

22

4.4

Procedimentos para a confecção da pastilha e leitura do Raio-X .

25

4.5

Procedimentos analíticos para leitura das concentrações dos metais

26

4.6

Etapas para preparação e quantificação analítica das amostras. ...

27

5.1

Tipos de wetlands usados para tratamento: a) fluxo superficial ; b)

fluxo subsuperficial .......................................................................

38

5.2

Tipos de wetlands naturais. ...........................................................

45

5.3

Wetland alterada............................................................................

45

5.4

Método ecotécnológico de tratamento de efluentes e controle da

poluição. ........................................................................................

55

5.5

Wetland do Hospital Base Luís Eduardo Magalhães ....................

57

5.6

Região de estabilidade de espécies de cádmio ..............................

65

5.7

Região de estabilidade de espécies de chumbo .............................

69

5.8

Níveis e efeitos do chumbo observado em crianças......................

71

5.9

Efeitos do pH na remoção de metais pesados por complexos

orgânicos. ......................................................................................

74

xii

Figura

Pág.

5.10

Potencial redox em sistema natural ...............................................

90

5.11

Fluxograma de procedimentos para avaliação de sítios

contaminados.................................................................................

105

5.12

Remediação do solo contaminado por eletromigração..................

109

5.13

Remediação por lavagem do solo..................................................

110

5.14

Programas de remediação em tanques subterrâneos .....................

112

6.1

Mapa de localização do sítio da Plumbum....................................

127

6.2

Pontos de amostragem e concentração das águas subterrâneas ....

151

7.1

Corte esquemático apresentando o barramento da escória antes do

recobrimento e os pontos de amostragem 01 e 02.........................

161

7.2

Valores de precipitação da água da chuva.....................................

162

7.3

Valores semanais do pH e da precipitação na área da Plumbum ..

163

7.4

Valores semanais do pH das águas superficiais ............................

165

7.5

Valores semanais do potencial de oxi-redução nas águas

superficiais.....................................................................................

166

7.6

Valores da condutividade nas águas superficiais da zona alagadiça

167

7.7

Valores de oxigênio dissolvido nas águas superficiais da zona

alagadiça........................................................................................

168

7.8

Valores da temperatura nas águas superficiais..............................

169

7.9

Concentrações de cádmio nas águas superficiais da zona alagadiça

170

7.10

Concentrações de chumbo nas águas superficiais da zona alagadiça 171

7.11

Concentrações de cobre nas águas superficiais da zona alagadiça

173

7.12

Concentrações de zinco nas águas superficiais da zona alagadiça

174

7.13

Concentrações de alumínio nas águas superficiais da zona alagadiça 175

xiii

Figura

Pág.

7.14

Concentrações de cálcio nas águas superficiais da zona alagadiça

176

7.15

Concentrações de ferro nas águas superficiais da zona alagadiça.

177

7.16

Concentrações de manganês nas águas superficiais da zona

alagadiça........................................................................................

178

7.17

Concentrações de magnésio nas águas superficiais da zona

alagadiça........................................................................................

179

7.18

Percentagem dos metais na fase trocável ......................................

180

7.19

Concentrações dos metais na fase trocável ...................................

181

7.20

Percentagem dos metais na fase carbonática.................................

182

7.21

Concentrações dos metais na fase carbonática..............................

182

7.22

Percentagem dos metais na fase redutível.....................................

183

7.23

Concentrações dos metais na fase redutível ..................................

184

7.24

Percentagem dos metais na fase oxidável .....................................

185

7.25

Concentrações dos metais na fase oxidável ..................................

185

7.26

Percentagem dos metais na fase residual ......................................

186

7.27

Concentrações dos metais na fase residual....................................

187

7.28

Corte esquemático com o recobrimento de barramento da escória e

o aterro do ponto 01.......................................................................

188

7.29

Valores semanais de pH e da precipitação durante o recobrimento

189

7.30

Valores do pH, eH e temperatura durante o recobrimento............

190

7.31

Metais pesados no ponto de saída da zona alagadiça....................

191

7.32

Metais de suporte encontrados nas águas superficiais durante o

recobrimento da escória.................................................................

191

7.33

Corte esquemático apresentando a área do recobrimento superficial

do barramento da escória e os pontos de amostragem 01 e 02......

192

xiv

Figura

Pág.

7.34

Volume do pH da precipitação......................................................

194

7.35

Concentrações de cádmio na saída da wetland (Cd-2) e próximo ao

Rio Subaé (Cd-3)...........................................................................

195

7.36

Concentrações de chumbo na saída da wetland (Pb-2) e próximo ao

Rio Subaé (Pb-3) ...........................................................................

195

7.37

Concentrações de cobre na saída da wetland (Cu-2) e próximo ao

Rio Subaé (Cu-3)...........................................................................

196

7.38

Concentrações de zinco na saída da wetland (Zn-2) e próximo ao

Rio Subaé (Zn-3) ...........................................................................

196

8.1

Valores pluviométricos mensais medidos na Plumbum no ano de

2001 e valores médios mensais para a região próxima a Santo

Amaro............................................................................................

198

8.2

Boxplot do volume da precipitação ...............................................

201

8.3

Boxplot do pH da precipitação ......................................................

201

8.4

Volume da precipitação.................................................................

201

8.5

pH da precipitação.........................................................................

201

8.6

Correlação das concentrações dos metais na entrada da zona

alagadiça........................................................................................

203

8.7

Correlação entre os elementos de suporte na entrada da zona

alagadiça........................................................................................

203

8.8

Diagrama de estabilidade do ferro e do manganês em composição

com o pH e o eH............................................................................

205

8.9

Boxplot da concentração de cádmio ..............................................

206

8.10

Boxplot da concentração de chumbo .............................................

207

8.11

Boxplot da concentração de cobre .................................................

207

8.12

Boxplot da concentração de zinco .................................................

207

8.13

Cádmio no ponto 01 ......................................................................

208

xv

Figura

Pág.

8.14

Cádmio no ponto 02 ......................................................................

208

8.15

Chumbo no ponto 01 .....................................................................

208

8.16

Chumbo no ponto 02 .....................................................................

208

8.17

Cobre no ponto 01 .........................................................................

208

8.18

Zinco no ponto 02..........................................................................

208

8.19

Autocorrelação entre o pH da precipitação para n = 52 semanas .

211

8.20

Autocorrelação entre pH da precipitação para n= 52 semanas .....

211

8.21

Autocorrelação do Cd no ponto 01................................................

212

8.22

Autocorrelação parcial de Cd no ponto 01....................................

212

8.23

Autocorrelação de Cu no ponto 02................................................

213

8.24

Autocorrelação parcial do Cu no ponto 02....................................

213

8.25

Correlação cruzada entre pH da precipitação e concentração de

cádmio (mg/L) no ponto 1.............................................................

215

8.26

Correlação cruzada entre pH da precipitação e concentrações de

chumbo (mg/L) no ponto 2............................................................

215

8.27

Correlação cruzada entre pH da precipitação e concentração de

cobre (mg/L) no ponto 01..............................................................

215

8.28

Cádmio potencialmente disponível ...............................................

217

8.29

Concentrações de cádmio potencialmente disponível...................

217

8.30

Chumbo potencialmente disponível ..............................................

218

8.31

Concentrações de chumbo potencialmente disponível..................

218

8.32

Cobre potencialmente disponível ..................................................

219

8.33

Concentrações de cobre potencialmente disponível......................

220

8.34

Zinco potencialmente disponível...................................................

220

xvi

Figura

Pág.

8.35

Concentrações de zinco potencialmente disponível......................

221

8.36

pH e precipitação pluviométrica primeira e segunda etapa...........

226

8.37

Concentrações de cádmio na primeira e segunda fase ..................

227

8.38

Concentrações de chumbo no ponto 02 da segunda etapa ............

227

8.39

Pluviometria média mensal para o ano de 2001............................

228

8.40

Concentrações de Cd-2 na primeira, segunda e terceira etapas ....

231

8.41

Concentrações de Pb-2 na primeira, segunda e terceira etapas.....

231

9.1

Alcance da concentração de chumbo na BTS, indicado pelas barras

de concentração de chumbo ..........................................................

232

9.2

Áreas propostas para recuperação ambiental ................................

234

9.3

Mapa com área industrial ..............................................................

239

9.4

Esquema do sistema de impermeabilização ..................................

240

9.5

Wetland construído na zona de aterro do vale 02..........................

244

9.6

Detalhe das células da wetland......................................................

245

xvii

LISTA DE FOTOS

Foto

Pág.

4.1

Wetland da Plumbum com predomínio da vegetação Typha Sp.