15º Congresso Brasileiro de Geologia e Engenharia Ambiental
AVALIAÇÃO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LAVRAS DE CALCÁRIO EM
CAÇAPAVA DO SUL, RS
Anelise Marlene Schmidt1; Cristiane Heredia Gomes2; Guilherme Pacheco Casa Nova3, Juliane
Quintanilha4, Lucas Quaiati Vieira5, Ana Paula Oliveira Mathias6
Resumo – Este trabalho apresenta os resultados de um estudo de impacto ambiental de
processos de lavras de calcário em recursos hídricos no município de Caçapava do Sul, RS.
Estão sendo realizadas análises físico-químicas de águas superficiais em cavas na área de
mineradoras de calcário da região, bem como levantamento geológico para avaliar as ocorrências
minerais. A área de estudo fica localizada na zona de contato entre o Complexo Metamórfico
Vacacaí e a Suíte Granítica Caçapava do Sul. As rochas metamórficas estão espacialmente
associadas às apófises graníticas, que proporcionaram um intenso fraturamento no mármore
dolomítico, com falhas normais de direção preferencial NW-SE, com planos subverticais e falhas
com deslocamento laterais, responsáveis pelo desenvolvimentos de zonas cataclásticas. O
contato entre estes litotipos é concordante e marcado pela formação de escarnitos, com
espessuras centimétricas a métricas. Intrusões de sills de diorito e diques máficos, bem como
intercalações de biotita-mica-xisto são comuns na área de estudo. Observa-se, também, veios
milimétricos de epidoto intercalados às sequências de xistos e carbonatos. Estas ocorrências
podem interferir no caráter ácido/básico de recursos hídricos da região por dissolução de
carbonatos e bicarbonatos provenientes dos processos de lavras de calcário. Valores de pH entre
8 e 10 e de condutividade acima de 300 µS/cm indicam águas com caráter básico proveniente da
dissolução de calcários dolomíticos. Em complemento, análises de alcalinidade e dureza mostram
resultados compatíveis com os valores altos de pH e condutividade. Amostras destas águas
também estão sendo analisadas por espectroscopia de absorção atômica onde foi detectada
presença de arsênio e selênio, no entanto os valores obtidos estão dentro dos padrões de
emissão exigidos pelos órgãos ambientais.
Abstract – This work presents the results of an environmental impact study of processes of mining
of limestone in water resources in the municipality of Caçapava do Sul, RS. Physicochemical
analyses of surface water are being performed in the area of limestone mining, as well as
geological survey to assess mineral occurrences. The study area is located in the contact zone
between the complex Metamorphic and Granitic Suite Vacacaí Caçapava do Sul. The
metamorphic rocks are spatially involved normal faults of preferred direction NW-SE, with
subvertical plans and failures with lateral displacement. Intrusions of diorite sills and dikes of mafic
and interleavings of biotite mica-schist are common in the study area. There is, also, veins of
millimetre epidote interspersed sequences of shale and carbonates. These occurrences can
interfere with acid/basic character of water resources of the region by dissolution of carbonates
and bicarbonates from the limestone mining processes. Values of pH above 8 and condutivity
above 300 µS/cm indicate waters with basic character from the dissolution of dolomitic limestones.
In addition, analyses of alkalinity and hardness show results compatible with the high values of pH
and conductivity. Samples of these waters also are being analyzed by atomic absorption
spectroscopy where was detected the presence of arsenic and selenium, however the values
obtained are within the emission standards required by environmental agencies.
Palavras-Chave – calcário, lavras, impacto ambiental, recursos hídricos.
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2
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Química.,Dr., Universidade Federal do Pampa, UNIPAMPA, campus Caçapava do Sul, RS, [email protected]
Geóloga, Dr., UNIPAMPA, [email protected]
Químico, Lic., UNIPAMPA, [email protected]
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1. INTRODUÇÃO
O município de Caçapava do Sul é conhecido por ser um grande polo industrial na área de
exploração e lavra de calcário. Os minerais extraídos na região, essencialmente o calcário
dolomítico, são destinados à produção de argamassa e cal, utilizadas em diversas áreas como na
construção civil e na agricultura essencialmente para correção de acidez dos solos. No entanto, a
extração destes minerais pode afetar diretamente a natureza e a qualidade das águas no entorno
das mineradoras. Apesar de existirem normas ambientais para atividades mineiras, as áreas
exploradas sofrem modificações irreversíveis, como por exemplo, a abertura de imensas crateras
para a extração mineral que altera o relevo e retira a cobertura vegetal, podendo causar grandes
erosões, como também o assoreamento de cursos d’água, e lançamento de elementos tóxicos em
recursos hídricos (IBM,1992). Depois de exploradas, algumas áreas desativadas
consequentemente ficam sujeitas a variações climáticas, atmosféricas e acabam acumulando
águas que podem ter suas propriedades modificadas, como pH, dentre outras. Fatores de impacto
analisados no âmbito de empresas de mineração incluem a extração de calcário e a produção de
cal que podem arrastar partículas para os recursos hídricos através das chuvas, alterando
significativamente o pH, aumentando a alcalinidade e a dureza. Durante o processo de infiltração
da água, o lençol freático pode ser atingido por esses resíduos. A qualidade das águas
subterrâneas é influenciada, a princípio, pela dissolução dos minerais presentes nas rochas que
constituem os aquíferos por ela percolados e geralmente são formadas pelas águas de chuvas
que lentamente se infiltram pelos poros das rochas (MME, 1985).
2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA
A área de estudo deste trabalho fica localizada próxima ao município de Caçapava do Sul,
distando 9 km do centro da cidade. A região de Caçapava é reconhecida como uma Província
Mineral, e vem sendo estudada ao longo das décadas por sua complexidade e variedade
geológica. O município, com cerca de 33.060 habitantes (IBGE, 2009) abrange uma área de 3.
047 km2. Dista 262 km da capital Porto Alegre e se desenvolveu sobre a Suíte Granítica
homônima associada ao Complexo Metamórfico Vacacaí.
O Complexo Metamórfico Vavacaí é relacionado a um sistema de arco de ilhas representado
por rochas vulcânicas e vulcano-sedimentares metamorfizadas, de composição andesítica e
dacítica. Anfibolitos, mica-xisto e talco-xisto já foram descritos na região, também (Brasil, 2008). O
complexo, ainda é limitado por uma cobertura vulcano-sedimentar não metamórfica. Segundo
Bitencourt (1983) dois eventos metamórficos afetaram regionalmente a região. A paragênese
representativa do primeiro evento é compatível com a fáceis anfibolito; no segundo evento a
mineralogia observada indica um retrometamorfismo em fácies xisto verde, que provavelmente foi
a responsável pela deformação que propiciou a xistosidade regional.
A Suíte Granítica Caçapava do Sul compreende dois corpos alongados, o maior deles tem
cerca de 25 km de extensão e orientação N-S. As rochas que compõem esta suíte são monzo e
sienogranitos, principalmente. Granodioritos a tonalitos ocorrem de forma subordinada na área,
sendo de ocorrência restrita a borda oeste do corpo principal (Brasil, 2008).
2.1. Caracterização geológica local
A área de estudo (Figura 1) está assentada em metassedimentos do Complexo Metamórfico
Vacacaí representados por mármores dolomíticos impuros, como os descritos por Bortolotto
(1987), bem como intercalações de sílicáticas que formam bandas entre partes de composição
carbonática uniforme. Nos pontos estudados, a coloração predominante do mármore é branca,
sendo composto essencialmente por dolomita. Contudo, algumas frações subordinadas
apresentam calcita. Estes litotipos estão espacialmente associados às apófises graníticas
sintranscorrentes, tardi- a pós-tectônicos da Suíte Granítica Caçapava do Sul. Isto, possivelmente,
fez com que os fluidos graníticos associados ao aumento de temperatura desequilibrassem o
sistema físico-químico. Assim, observam-se em campo variedades de cor branca e cor
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avermelhada em contatos concordante. Os termos avermelhados têm composição de escarnitos e
ocorrem com espessuras que variam de centímetros a metros. Variedades de coloração
esverdeadas compõem as fases com serpentina, geralmente em veios ou disseminadas no
mármore. Intrusões de sills de diorito e diques máficos são observados distribuídos ao longo de
todos os pontos estudados. Observam-se, também, veios milimétricos de epidoto intercalados às
sequências de xistos e mármore. Os xistos apresentam estágios de alteração avançada que ao
menor toque já se fragmentam.
Figura 1. Mapa de localização da área de estudo.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Estudo Geológico
O levantamento geológico na área de estudo consistiu na descrição de três afloramentos
(AF1; AF2; AF3) com vistas ao reconhecimento geológico dos metassedimentos. Os aspectos
estruturais foram coletados na região como um todo. O levantamento sistemático e identificação
de falhas e fraturas nos afloramentos foram realizados com o objetivo de avaliar a interação entre
a água e as rochas. Para tanto, foram aplicados métodos indiretos, em parte baseados nos
conhecimentos da influência da tectônica rúptil. Os dados foram registrados em planilhas, de
forma individual para cada estrutura, sendo eles: atitudes estruturais de campo. Em laboratório, foi
utilizado o Estereograma Estrutural (Stereonet) para a visualização preferencial destes dados.
3.2 Análises Químicas
Foram escolhidos quatro pontos para coletas mensais de águas superficiais e análises
físico-químicas (Tabela 1). O arroio passa dentro da mineradora e a bacia de decantação recolhe
águas residuais do processo de produção de cal pela queima do calcário.
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Tabela 1: pontos de coleta de amostras de águas para análises químicas.
Ponto
Identificação
1
Arroio
2
Cava 1
3
Cava 2
4
Bacia decantação
Medidas de pH e condutividade estão sendo efetuadas em aparelhos de bancada logo
após a coleta das amostras de águas. Análises de alcalinidade, cloretos e dureza estão sendo
realizadas por volumetria de neutralização e complexação (Bacan, 2001;Vogel, 1992) utilizandose reagentes e vidraria disponíveis no laboratório de Química da universidade.
Teores de arsênio, cobre, selênio e zinco foram obtidos por espectroscopia de absorção
atômica no Laboratório de Análises Químicas, LACHEM, da UFSM.
4. RESULTADOS
4.1 Análises Químicas
As figuras a seguir apresentam os resultados de pH, condutividade, cloretos e dureza das
águas coletadas nos quatro pontos ao longo do ano de 2014.
Os valores de pH acima de 8 indicam águas de caráter básico em decorrência da
dissolução de carbonatos provenientes da extração de calcário (Figura 2). A bacia de decantação
apresentou valores de pH acima de 10 nos meses de pouca chuva em função do aumento da
concentração de carbonatos, o que está acima da faixa estabelecida pela resolução CONSEMA
(2006). No entanto, a bacia é a primeira etapa de tratamento do efluente oriundo da produção de
cal, não sendo, portanto, descartado diretamente no corpo receptor. Após a bacia de decantação
existe um segundo tanque para neutralização e equalização do efluente.
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Figura 2: pH de águas coletadas nos quatro pontos em 2014
Na Figura 3 observa-se que a condutividade oscila muito principalmente para o arroio, e os
maiores valores foram encontrados para as cavas e bacia em função do alto teor de carbonatos.
No entanto, verifica-se que os valores diminuem após a mudança da estação, em função de um
período de chuvas observado na região ao final do ano.
Figura 3: Condutividade das águas coletadas nos quatro pontos em 2014.
O gráfico da Alcalinidade Total da Figura 4 indica aumento significativo a partir do mês de
outubro para as cavas e bacia de decantação. Este comportamento também pode estar
relacionado com a mudança de estação e consequente aumento das temperaturas. Com isso as
reações em equilíbrio podem se deslocar no sentido de favorecer a dissolução de carbonatos e
bicarbonatos aumentando a alcalinidade total.
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Figura 4: Alcalinidade Total das águas coletadas nos quatro pontos em 2014.
Os valores de dureza total da Figura 5 são compatíveis com águas duras essencialmente
para a bacia que acumula grande quantidade de carbonatos de cálcio e magnésio. O aumento
significativo da dureza para a bacia está relacionado com um aumento na produção de cal na
época da coleta da amostra.
Figura 5: Dureza Total das águas coletadas nos quatro pontos em 2014.
A tabela 2 apresenta as médias dos teores de arsênio e selênio obtidos por absorção
atômica nos meses de maio e julho, das águas das cavas e bacia. Não foram detectados cobre,
zinco, chumbo e mercúrio. Os valores de arsênio e selênio estão dentro dos padrões de emissão
segundo resolução 128/2006 do CONSEMA.
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Tabela 2: Resultados obtidos por absorção atômica no LACHEM, UFSM.
Amostra
Arsênio µg/L
Selênio µg/L
Cava 1
3,9075
1,437
Cava 2
3,0
0,9825
Bacia
0,4
0,1
Padrões de emissão segundo CONSEMA/2006: arsênio 0,1 mg/L; selênio 0,05 mg/L
4.2 Estudo Geológico
Na análise estrutural das rochas estudadas considerou-se a presença de fraturas cuja
gênese está relacionada com as apófises graníticas nas rochas carbonáticas. As fraturas são
controladas pelo mecanismo de colocação dos granitos, apresentando-se dispostas segundo duas
direções principais, NW-SE e NE-SW (Figura 6). A extensão das fraturas varia de centímetros a
dezenas de metros e são preenchidas por material muito fino e intemperizado. Os mergulhos são
bastante variáveis, predominando, no entanto, as de alto ângulo de mergulho. Nenhuma fratura
horizontal foi registrada.
N
AF1
AF2
N=14
N=16
N
N
AF3
N=4
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Figura 6. Diagramas de Roseta das fraturas medidas em campo com identificação do afloramento
(ex., AF1) seguida do número de fraturas medidas (N). A seta indica a direção preferencial do
sistema de fraturas em relação a média da quantidade de fraturas medidas.
5. CONCLUSÕES
O estudo geológico tem mostrado que as intrusões graníticas proporcionaram o
desenvolvimento de estruturas secundárias disruptivas tectônicas no mármore dolomítico. As
falhas normais têm direção preferencial NE-SW, e subordinadamente NW-SE, com planos
subverticais e falhas com deslocamento laterais, responsáveis pelo desenvolvimento de zonas
cataclásticas.
As análises químicas indicam águas com caráter básico compatível com os processos de
dissolução-precipitação de carbonatos de cálcio e magnésio. Arsênio e selênio foram encontrados
por absorção atômica, mas estão dentro dos padrões de emissão conforme legislação vigente.
Estes resultados mostram que o impacto ambiental, neste caso, deve-se principalmente às
alterações de pH observadas sobretudo no arroio que passa dentro da mineradora.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Universidade Federal do Pampa - UNIPAMPA pelo apoio a esta
pesquisa e ao Laboratório de Análises Químicas – LACHEM da Universidade Federal de Santa
Maria - UFSM, pela realização das análises por espectroscopia de absorção atômica..
BIBLIOGRAFIA
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Elementar” , Ed. Edgar Blucher, São Paulo, SP, 308 p.
BITENCOURT, M. F. (1983), Metamorfitos da Região de Caçapava do Sul, RS –Geologia e
Relações com o Corpo Granítico. In: I Simpósio Sul-Brasileiro de Geologia, Porto Alegre, RS.
p.37-47
BORTOLOTTO, O. J.; (1987); Petrografia dos Mármores de Caçapava do Sul, Ciência e Natura V.
9 - p. 37-65
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Grande do Sul. In: WILDNER, W.; RAMGRAB, G. E.; LOPES, R. C.; IGLESIAS, C. M. F. (Org.).
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IBGE (2009) Estimativas de população para 1º de julho de 2009
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VOGEL, A., (1992) “Análise Química Quantitativa”, LTC, 5ª edição, Rio de Janeiro.
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