IBRAM - SEMINÁRIO SOBRE FECHAMENTO DE MINA ASPECTOS AMBIENTAIS E SÓCIO-ECONÔMICOS ESTUDO DE CASO DA REGIÃO CARBONÍFERA DE SANTA CATARINA MAIO / 2008 Geól. Antônio Sílvio Jornada Krebs Eng° Cleber José Baldoni Gomes Geól. Roberto Romano Neto
IBRAM - SEMINÁRIO SOBRE FECHAMENTO DE MINA
ASPECTOS AMBIENTAIS E SÓCIO-ECONÔMICOS
ESTUDO DE CASO DA REGIÃO CARBONÍFERA DE
SANTA CATARINA
MAIO / 2008
Geól. Antônio Sílvio Jornada KrebsEng° Cleber José Baldoni Gomes
Geól. Roberto Romano Neto
•CONTEXTO
•CARACTERIZAÇÃO
•METODOLOGIA /CRITÉRIOS
•MAPEAMENTO
•FECHAMENTO - EXEMPLOS
•PRÓXIMOS PASSOS
ROTEIRO
- Poluição decorrente das atividades de extração e beneficiamento de carvão mineral ao longo de cerca de 110 anos;
- Implementação de trabalhos de Recuperação Ambiental como cumprimento de Sentença Judicial e resgate da imagem da mineração na região;
- Necessidade de uma adequada caracterização (qualificação e quantificação) do problema;
- Minas antigas com bocas de minas com drenagem ácida (DAM), contribuindo em alguns casos (microbacia do rio Tonin) com 37 % da carga ácida.
CONTEXTO
LOCALIZAÇÃO
MunicMunicíípios impactadospios impactados
Total : 24 municTotal : 24 municíípiospios
PopulaPopulaçção: 659.130 ão: 659.130 (IBGE 2000)(IBGE 2000)
ÁÁreas impactadas pelareas impactadas pela
atividade de mineraatividade de mineraççãoão
de carvão (superfde carvão (superfíície):cie):
6.171 hectares 6.171 hectares
(GTA / 2007)(GTA / 2007)Praia Grande
Sa nta Ro sa do Sul
Som brio
Arroio do SilvaJac in to Mac hado Ermo
Tur voA rarang uá
Tim bé do Sul
Morro Grande
MeleiroMara cajá
Forquilhinha
Nova VenezaCric iúm a
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Mo rr o da Fum aça
Coc al do Sul
Urussa nga
Jagu aruna
Sangão
Treze de Maio
Tubarão
C apivari de Baixo
Laguna
G ra vatalSão Lu dgero
Pedr as Gr and es
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Lauro Mul lerBom Jard im da Serra
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Grão Pará
Rio Fortuna
Braç o d o Norte
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Águas Mornas Sant o Am aroda Im peratriz
Rio
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O C E A N O
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Norte
0º00’ 49º30’49º4 5’ 49 º00’49º15’ 4 8º45’ 48º 30’
’
’
’
’
’
’
0º00’ 49º30’49º4 5’ 49 º00’49º15’ 4 8º45’ 48º30’’
SANTA CATARINASANTA CATARI NA
Bac ia Hid ro gráf ica d o Ri o Ararangu áBac ia Hid ro gráf ica d o Ri o Urussan gaBa cia Hid rográfica do Rio Tuba rão
Localização
BHRT
BHRU
BHRA
0 5 10 15Km.5Km.
Urussanga
Araranguá
Tubarão
ÁÁREA CONTEMPLADA PELO PROJETO REA CONTEMPLADA PELO PROJETO DE DE RECUPERAÇÃO AMBIENTALAMBIENTAL
CARACTERIZAÇÃOMapeamento de minas abandonadas (BMA) da
região carbonífera/SC;
Avaliação dos riscos geológicos, ambientais e social;
Disponibilização das informações para gerenciamento ambiental e para as medidas corretivas com formação de banco de dados em ambiente ArcView integrando-as ao Projeto de Recuperação da Bacia Carbonífera Sul Catarinense.
Informação às comunidades sobre os riscos das áreas mineradas;
METODOLOGIA O trabalho iniciou a busca de dados em mapas antigos (H.Putzer,1951), plantas de lavra (DNPM) e fotos aéreas. O cadastro das BMA foi realizado em trabalho de campo, levantando-se informações pertinentes à geometria, orientação, ocorrência ou não de DAM.
CLASSIFICAÇÃO A fim de sistematizar as ações de recuperação ambiental, foram estabelecidos níveis de prioridade a serem observados em função dos riscos associados:
Prioridade 1, bocas de minas que apresentam riscos relacionados com segurança, saúde e meio ambiente (poço de ventilação aberto, plano inclinado, galeria aberta sem dam;
Prioridade 2, as bocas de minas que apresentam riscos relacionados com a saúde e meio ambiente (galeria aberta com drenagem ácida de mina, galeria aberta com afluência de água de superfície);
Prioridade 3, aquelas com riscos relacionados com meio ambiente (galerias fechadas por caimento do teto imediato ou aterradas com ou sem drenagem ácida) e ocupacionais (áreas com caimentos associados com desmontes de pilares ou situadas em zonas de baixa cobertura).
BOCAS DE MINAS CADASTRADAS ATÉDEZEMBRO / 2007
PRIORIDADE 1: 32 %
PRIORIDADE 2: 23 %
PRIORIDADE 3: 45 %
CRITÉRIOS TÉCNCOS PARA ELABORAÇÃO DE PRADS
A reabilitação das bocas de minas abandonadas deveráser objeto de PRAD e ter suas ações voltadas para a obtenção dos seguintes resultados:
a) eliminação do risco de acidentes com pessoas;
b) redução da entrada de ar para o interior das minas;
c)preservação das drenagens naturais não contaminadas, através do seu desvio das bocas de minas drenantes;
d)redução da vazão e do nível de contaminação das drenagens ácidas, através do desvio das drenagens superficiais e tamponamento de caimentos de mina.
Na recuperação das áreas mineradas em subsolo o essencial é evitar que as águas ácidas contaminem os recursos hídricos. Prioritariamente, deverão ser contempladas as bocas de minas que promovam o ingresso de água, a partir da superfície, para o subsolo. Os pontos de surgência que ocorrem em bocas de minas ou furos de sonda devem ser tamponados, desde que estudos hidrogeológicos comprovem que não haverá surgência de drenagem ácida em outras bocas de minas e de que a obra de tamponamento teráresistência suficiente para suportar a pressão hidráulica decorrente da inundação da mina. Quando houver tamponamento, deve ser promovido o adequado monitoramento, de forma a minimizar riscos de rupturas acidentais do sistema de tamponamento.
CRITÉRIOS TÉCNCOS PARA ELABORAÇÃO DE PRADS
Caso os estudos hidrogeológicos indiquem que haveráriscos ambientais, descarta-se o tamponamento total da boca de mina, devendo então o efluente da mina ser monitorado para avaliação das variações de vazão ao longo de um período hidrológico e para avaliar o efluente em relação as suas características físico-químicas.
Concluídos os estudos de caracterização, o efluente deverá ser tratado com tratamento passivo ou ativo, ou sua combinação, para atender a legislação no tocante às concentrações dos parâmetros de qualidade para o descarte das águas no corpo receptor.
CRITÉRIOS TÉCNCOS PARA ELABORAÇÃO DE PRADS
Cada PRAD deverá propor a melhor alternativa para a efetiva e gradual redução da geração de drenagem ácida, tendente à cessação da mesma.
A fim de sistematizar as ações de tamponamento, ficam estabelecidos níveis de prioridade em função dos riscos associados, a serem seguidos no PRAD para efeito do plano e cronograma de recuperação
CRITÉRIOS TÉCNCOS PARA ELABORAÇÃO DE PRADS
Para as bocas de mina de prioridade 3 deverá ser elaborado um mapa de risco ocupacional, objetivando sua disponibilização para as Prefeituras Municipais, mostrando as restrições de uso e ocupação.
Os superficiários devem ser informados sobre a situação da área e sobre eventuais restrições no uso de suas propriedades, decorrentes de riscos geotécnicos e outros aspectos. As restrições devem ser averbadas na matrícula do imóvel junto ao Cartório de Registro de Imóveis.
CRITÉRIOS TÉCNCOS PARA ELABORAÇÃO DE PRADS
PROJETO CONCEITUAL DE RECUPERAÇÃOPoços de ventilação abertos e caimentos de mina
Deve ser feita a partir do aterro com arenitos e siltitosdesde a lapa da camada em subsuperfície até a boca, cobrindo-se com camada de argila compactada ,mecanicamente, cobertura de solo e revegetação. Devem ser implantados marcos de concreto nivelados para monitoramento do recalque.
Galerias abertas sem DAM e plano inclinado
Deve ser feita a partir do aterro com arenitos e siltitos atéuma profundidade resistente ao esforço mecânico de uma retroescavadeira. O plano de recuperação contempla, ainda, a recomposição topográfica através da deposição de aterro com arenitos e siltitos recorte da embocação, cobertura de solo e revegetação.
Galerias abertas drenantes de água de superfície
Os trabalhos de recuperação deve ser realizado a partir de levantamento topográfico para o cálculo do volume de água da bacia de captação, dimensionamento de calhas e ou drenos de concreto, desvio das águas de superfície, construção de selagem de concreto engastada no maciço rochoso, recobrimento com argila e solo e revegetação.
Os projetos detalhados para a recuperação de cada BMA com água superficial afluente deve ser realizado após o levantamento topográfico da bacia de contribuição que possibilitará os estudos para o dimensionamento do volume específico dos aterros e do volume da água de percolação superficial.
Galerias abertas com drenagem ácida
Fechamento total com selo hidráulico de concreto e vertedouro, monitoramento da precipitação, vazão e indicadores físico-químicos de qualidade da água (pH, acidez, sulfatos, sólidos totais), desenvolvendo-se, posteriormente, projetos de tratamento passivo e/ou ativo dos efluentes.
ÁREA PILOTO
LOCALIZAÇÃO DA ÁREA EM RELAÇÃO À
BACIA HIDROGRÁFICA
DO RIO ARARANGUÁ
ESTUDO DE CASO DE BMA COM DRENAGEM ÁCIDA
1. Identificação e cadastro das áreas impactadas em superfície pela atividade de mineração:
- Elaboração do modelo digital do terreno - MDT;
- Restituição das ortofotos dos elementos da hidrografia, malha viária e mancha urbana;
- Interpretação de aerofotos com identificação das áreas mineradas a céu aberto, lavadores, depósitos de rejeito e aberturas de minas e levantamento em campo.
-
Metodologia
2. Identificação das áreas mineradas em subsolo:
-Coleta, digitalização e georreferenciamento de mapas de minas cedidos pelo DNPM e empresas mineradoras;
- Trabalho de campo para validação e cadastro.
3.Estruturação dos dados em Sistema de Informações Geográficas em plataforma ArcView
Metodologia
MAPA DE USO DE SOLO POR GEOPROCESSAMENTO DE UMA IMAGEM LANDSAT (PIXEL 30 X 30 m) DE 1999, UTILIZANDO O SOFTWARE MULTISPEC
Campo
Mato
Solo exposto
Perímetro urbano
Rejeitos
Mato
Perímetro urbano Solo exposto
Rejeitos
SÉRIES HISTÓRICAS DE EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA ESTAÇÃO DE URUSSANGA (EPAGRI), PRECIPITAÇÃO NA MICROBACIA DO RIO TONIN OBTIDA POR INTERPOLAÇÃO DAS ESTAÇÕES DE URUSSANGA, FORQUILHINHA, IÇARA E SERRINHA E BALANÇO HÍDRICO
MICROBACIA DO RIO TONIM
45.35
95.25
87.3870.33
46.82 41.09
66.20
70.70
59.97
59.78
18.24
23.24
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12meses
mm
Evapotr 1980-1999
Precipitação 1980-2000
Chuva Efetiva
SIMULAÇÃO HIDROLÓGICA DA BACIA AR 34 - MÊS DE JUNHO/03
ESCOAMENTO DEVIDO AGUA SUBTERRÂNEA BACIA AR34
y = 0.0039x + 0.186R2 = 1
0.1800.1900.2000.2100.2200.230
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
HORAS (h)
VAZÃ
O (m
³/s)
Seqüência1Linear (Seqüência1)
HIDROGRAMA BACIA AR34
0
2
4
6
0 2 4 6 8 10
HORAS (h)
VAZÃ
O (m
³/s
Seqüência1Seqüência2
BACIA AR34 AR34 = 3,115,77410,066,175 m²
Int. mon.(h) Qesc hidrograma Precipitação Vol esc Vol prec Altura água Q chuva jun 03 Q esc chuva Q prec Q evap(m³/s) (mm) (m³) (m³) escoada (mm) (m³/s) (m³) (m³) (m³)
0 0.000 31.74 190,123.20 319,500.39 18.9 43.40 218,641.68 436,872.00 218,230.320.5 0.000 0.001.0 0.215 2 horas coef esc (%) 59.51 0.49 Q total (chuva + sub) Q total Coef de esc1.5 1.407 3.24 (m³) diário (m³) (%)2.0 3.769 estação 8.67 748,705.68 24,956.86 50.052.5 5.687 epagri 13.083.0 5.617 urussanga 12.92 Acidez monit jun 03 Acidez Q total 3.5 4.117 9.47 (mg.CaCO3/L) (kgCaCO3/dia) (m³/h)4.0 2.543 Pr = 2 anos 5.85 1,040.00 25,955.13 1,039.874.5 1.442 3.325.0 0.781 1.80 Q sub médio (m³) Acidez monit Q total diário5.5 0.414 0.95 530,064.00 (kgCaCO3/dia) monit (m³/h)6.0 0.215 0.49 20,100.79 806.406.5 0.111 0.267.0 0.054 0.12 DIFERENÇA (%) 29.12 28.957.5 0.023 0.058.0 0.008 0.028.5 0.002 0.009.0 0.001 0.009.5 0.000 0.00
26.406 60.73
Q sub0.0 0.186 JULHO/04 monitoramento AR34 média monit 0.205 m³/s9.5 0.223 MAIO/03 monitoramento AR34 736.2 m³/h
(AR34+AR36+AR37) = SIMULAÇÃO X MONITORAMENTO
B A C IA A R 3 4 A R 3 4 = 3 ,1 1 5 ,7 7 41 0 ,0 6 6 ,1 7 5 m ²
In t . m o n .( h ) Q e s c h id r o g r a m a P r e c ip ita ç ã o V o l e s c V o l p r e c A ltu r a á g u a Q c h u v a m a x Q e s c c h u v a Q p r e c Q e v a p( m ³ /s ) ( m m ) ( m ³ ) ( m ³ ) e s c o a d a ( m m ) ( m ³ /s ) ( m ³ ) ( m ³ ) ( m ³ )
0 0 .0 0 0 3 1 .7 4 1 9 0 ,1 2 3 .2 0 3 1 9 ,5 0 0 .3 9 1 8 .9 3 6 8 .7 0 1 ,8 5 5 ,6 9 9 .3 6 3 ,7 1 1 ,3 9 8 .7 2 1 ,8 5 5 ,6 9 9 .3 60 .5 0 .0 0 0 0 .0 01 .0 0 .2 1 5 2 h o r a s c o e f e s c ( % ) 5 9 .5 1 4 .2 0 Q to ta l ( c h u v a + s u b ) Q to ta l C o e f d e e s c1 .5 1 .4 0 7 2 7 .4 7 ( m ³ ) d iá r io ( m ³ ) ( % )2 .0 3 .7 6 9 e s ta ç ã o 7 3 .5 7 2 ,3 8 5 ,7 6 3 .3 6 7 9 ,5 2 5 .4 5 5 0 .0 02 .5 5 .6 8 7 e p a g r i 1 1 1 .0 23 .0 5 .6 1 7 u r u s s a n g a 1 0 9 .6 5 A c id e z m é d ia A c id e z Q to ta l 3 .5 4 .1 1 7 8 0 .3 7 ( m g .C a C O 3 /L ) ( k g C a C O 3 /d ia ) ( m ³ /h )4 .0 2 .5 4 3 P r = 2 a n o s 4 9 .6 4 1 ,1 4 4 .7 5 9 1 ,0 3 6 .7 5 3 ,3 1 3 .5 64 .5 1 .4 4 2 2 8 .1 55 .0 0 .7 8 1 1 5 .2 5 Q s u b m é d io ( m ³ ) A c id e z m o n it Q to ta l d iá r io5 .5 0 .4 1 4 ( m m ) 8 .0 8 5 3 0 ,0 6 4 .0 0 ( k g C a C O 3 /d ia ) m o n it ( m ³ /h )6 .0 0 .2 1 5 P r e c ip m á x 4 4 6 .1 4 4 .2 0 2 2 ,9 3 1 .6 3 1 ,1 4 4 .7 56 .5 0 .1 1 1 E v a p m é d ia 7 7 2 .1 77 .0 0 .0 5 4 C h u v a e fe t 3 6 8 .7 1 .0 5 D IF E R E N Ç A ( % ) 2 9 6 .9 9 1 8 9 .4 67 .5 0 .0 2 3 0 .4 58 .0 0 .0 0 8 0 .1 68 .5 0 .0 0 2 0 .0 49 .0 0 .0 0 1 0 .0 29 .5 0 .0 0 0 0 .0 0
2 6 .4 0 6 5 1 5 .4 7
( A R 3 4 + A R 3 6 + A R 3 7 ) = S IM U L A Ç Ã O X M O N IT O R A M E N T O M É D IA 1 0 C A M P A N H A S
, ,In t . m o n .( h ) Q e s c h id r o g r a m a P r e c ip ita ç ã o V o l e s c V o l p r e c A ltu r a á g u a Q c h u v a m e d Q e s c c h u v a Q p r e c Q e v a p
( m ³ /s ) ( m m ) ( m ³ ) ( m ³ ) e s c o a d a ( m m ) ( m ³ /s ) ( m ³ ) ( m ³ ) ( m ³ )0 0 .0 0 0 3 1 .7 4 1 9 0 ,1 2 3 .2 0 3 1 9 ,5 0 0 .3 9 1 8 .9 5 7 .0 3 2 8 7 ,0 3 6 .9 8 5 7 4 ,0 7 3 .9 6 2 8 7 ,0 3 6 .9 8
0 .5 0 .0 0 0 0 .0 01 .0 0 .2 1 5 2 h o r a s c o e f e s c ( % ) 5 9 .5 1 0 .6 5 Q to ta l ( c h u v a + s u b ) Q to ta l C o e f d e e s c1 .5 1 .4 0 7 4 .2 5 ( m ³ ) d iá r io ( m ³ ) ( % )2 .0 3 .7 6 9 e s ta ç ã o 1 1 .3 8 8 1 7 ,1 0 0 .9 8 2 7 ,2 3 6 .7 0 5 0 .0 02 .5 5 .6 8 7 e p a g r i 1 7 .1 73 .0 5 .6 1 7 u r u s s a n g a 1 6 .9 6 A c id e z m é d ia A c id e z Q to ta l 3 .5 4 .1 1 7 1 2 .4 3 ( m g .C a C O 3 /L ) ( k g C a C O 3 /d ia ) ( m ³ /h )4 .0 2 .5 4 3 P r = 2 a n o s 7 .6 8 1 ,1 4 4 .7 5 3 1 ,1 7 9 .2 1 1 ,1 3 4 .8 64 .5 1 .4 4 2 4 .3 55 .0 0 .7 8 1 ( m m ) 2 .3 6 Q s u b m é d io ( m ³ ) A c id e z m o n it Q to ta l d iá r io5 .5 0 .4 1 4 P r e c ip m é d 1 3 4 .4 7 1 .2 5 5 3 0 ,0 6 4 .0 0 ( k g C a C O 3 /d ia ) m o n it ( m ³ /h )6 .0 0 .2 1 5 E v a p m é d ia 7 7 .4 4 0 .6 5 2 2 ,9 3 1 .6 3 1 ,1 4 4 .7 56 .5 0 .1 1 1 C h u v a e fe t 5 7 .0 3 0 .3 47 .0 0 .0 5 4 0 .1 6 D IF E R E N Ç A ( % ) 3 5 .9 7 - 0 .8 67 .5 0 .0 2 3 0 .0 78 .0 0 .0 0 8 0 .0 28 .5 0 .0 0 2 0 .0 19 .0 0 .0 0 1 0 .0 09 .5 0 .0 0 0 0 .0 0
2 6 .4 0 6 7 9 .7 3
( ) Ç
, ,In t . m o n .( h ) Q e s c h id r o g r a m a P r e c ip ita ç ã o V o l e s c V o l p r e c A ltu r a á g u a Q c h u v a m in Q e s c c h u v a Q p r e c Q e v a p
( m ³ /s ) ( m m ) ( m ³ ) ( m ³ ) e s c o a d a ( m m ) ( m ³ /s ) ( m ³ ) ( m ³ ) ( m ³ )0 0 .0 0 0 3 1 .7 4 1 9 0 ,1 2 3 .2 0 3 1 9 ,5 0 0 .3 9 1 8 .9 1 3 .3 4 6 7 ,1 4 1 .3 9 1 3 4 ,2 8 2 .7 7 6 7 ,1 4 1 .3 9
0 .5 0 .0 0 0 0 .0 01 .0 0 .2 1 5 2 h o r a s c o e f e s c ( % ) 5 9 .5 1 0 .1 5 Q to ta l ( c h u v a + s u b ) Q to ta l C o e f d e e s c1 .5 1 .4 0 7 0 .9 9 ( m ³ ) d iá r io ( m ³ ) ( % )2 .0 3 .7 6 9 e s ta ç ã o 2 .6 6 5 9 7 ,2 0 5 .3 9 1 9 ,9 0 6 .8 5 5 0 .0 02 .5 5 .6 8 7 e p a g r i 4 .0 23 .0 5 .6 1 7 u r u s s a n g a 3 .9 7 A c id e z m é d ia A c id e z Q to ta l 3 .5 4 .1 1 7 2 .9 1 ( m g .C a C O 3 /L ) ( k g C a C O 3 /d ia ) ( m ³ /h )4 .0 2 .5 4 3 P r = 2 a n o s 1 .8 0 1 ,1 4 4 .7 5 2 2 ,7 8 8 .3 6 8 2 9 .4 54 .5 1 .4 4 2 1 .0 25 .0 0 .7 8 1 0 .5 5 Q s u b m é d io ( m ³ ) A c id e z m o n it Q to ta l d iá r io5 .5 0 .4 1 4 0 .2 9 5 3 0 ,0 6 4 .0 0 ( k g C a C O 3 /d ia ) m o n it ( m ³ /h )6 .0 0 .2 1 5 0 .1 5 2 2 ,9 3 1 .6 3 1 ,1 4 4 .7 56 .5 0 .1 1 1 0 .0 87 .0 0 .0 5 4 0 .0 4 D IF E R E N Ç A ( % ) - 0 .6 2 - 2 7 .5 47 .5 0 .0 2 3 0 .0 28 .0 0 .0 0 8 0 .0 18 .5 0 .0 0 2 0 .0 09 .0 0 .0 0 1 0 .0 09 .5 0 .0 0 0 0 .0 0
2 6 .4 0 6 1 8 .6 5
( ) Ç
SIMULAÇÃO HIDROLÓGICA DA BACIA AR 34 (1980 – 2000)
MÁXIMA
MÉDIA
MÍNIMA
PRÓXIMOS PASSOS
A precipitação registrada no anohídrico (jun/06 a mai/07) foi de 1.763,7 mm, gerando vazão de 952,9 mm e 810,8 de evapotranspiração na bacia do rio Tonin. Do deflúvio anual de 952,9 mm, 543,1 mm chegou aos cursos de água por escoamento superficial, equivalente a 57%, 40% da descarga das bocas de minas e 3% ficou no lençol freático;
Para bocas de mina com DAM há necessidade de estudos detalhados de hidrogeologia e hidráulica para o projeto de fechamento com a proposição e a análise de modelos para a representação da infiltração, percolaçãoe descarga.
Belo Horizonte/MG, 29 de maio de 2008.
•www.siecesc.com.br
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