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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.3.2003.tde-28042004-094552
Document
Auteur
Nom complet
José Ângelo Sebastião Araujo dos Anjos
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2003
Directeur
Jury
Sanchez, Luis Enrique (Président)
Boscov, Maria Eugenia Gimenez
Eston, Sergio Medici de
Gloeden, Elton
Ribeiro, Lucedino Paixão
Titre en portugais
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.
Mots-clés en portugais
chumbo e cádmio
contaminação
recuperação
remediação
zona alagadiça
Resumé en portugais
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.
Titre en anglais
Investigation on the wetland efficiency for the control pollution of heavy metals: the specific case of "Plumbum" at Santo Amaro da Purificação/Bahia.
Mots-clés en anglais
contamination
lead and cadmium
recuperation
remediantion
wetland
Resumé en anglais
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.
 
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tese.pdf (8.74 Mbytes)
Date de Publication
2004-04-28
 
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