scarpelli arsenioemmineriomanganes

A r s n io do M in r i o d e Man ga n s d e Se r ra d o N av io 1

ARSNIO DO MINRIO DE MANGANS DE SERRA DO NAVIO

Wilson Scarpelli wiscar@attglobal .net

Serra do Navio si tua-se no Amap, a aproximadamente 0o55 norte e 52o05 oeste, s margens do Rio Amapari , o qual faz parte da bacia hidrogrfica do Rio Araguari , que drena diretamente ao mar. O minrio de mangans al i produzido foi escoado por 192 km por estrada de ferro, at o porto de Santana, s i tuado na margem esquerda do Canal Norte do Rio Amazonas. Geologia e origem dos minrios As rochas de Serra do Navio tm idade Precambriana, com aproximadamente 1,8 bilhes de anos (Fig. 1) . Ali ocorrem gnaisses e granitos, lavas mficas metamorfisadas em anfiboli to, e duas unidades de sedimentos f inos a qumicos metamorfisadas em xistos e mrmores. Na unidade inferior de sedimentos h nveis de mrmores manganesferos. Corpos de

Minrio Metassedimentos

Superiores Metassedimentos

Inferiores Anfibolitos

Gnaisses

Fig. 1 Mapa geolgico de Serra do Navio, mostrando posicionamento dos afloramentos do minrio manganesfero em cristas topogrficas.

Devido pluviosidade, s al tas temperaturas e acidez das guas, essas rochas esto intensamente decompostas, com a alterao chegando a mais de 100 m de profundidade (Fig. 2) . Nessas condies, durante a al terao muitos elementos qumicos das rochas, como o potssio, o sdio, o clcio e outros, so removidos com a gua de subsolo. Outros elementos, como o ferro, o alumnio e o mangans, aps dissoluo inicial permanecem em forma solvel ou formam colides e cristal izam e ou consolidam como xidos e hidrxidos, num processo que chega a formar, respectivamente, carapaas de lateri ta, de bauxita e de minrio de mangans. Vrios elementos, como o arsnio e o cobalto, so ret idos e concentram-se nos xidos e hidrxidos de ferro e de mangans.


Fig. 2 Perfil geolgico da mina T-6, mostrando a intensa intemperizao e o aparecimento dos minrios xidos tomando os lugares dos protominrios.

Tipos de minrios e a presena de arsnio H dois t ipos de minrio em Serra do Navio, ambos mostrados na Fig. 2. Um primrio, ou inicial , formado pelas camadas do mrmore manganesfero, e um secundrio, ou xido, formado por massas de xidos e hidrxidos de mangans. O minrio carbontico ocorre em profundidade, abaixo do nvel de gua fret ico, e contm carbonato (rodocrosita) e si l icatos (espessart i ta e tefroita) de mangans, mais quantidades trao de sulfetos de zinco, de cobalto e de nquel. Possui de 20% a 32% de mangans. Os xistos adjacentes aos mrmores contm quantidades trao de sulfetos de ferro e de cobre, os quais possuem concentraes trao de arsnio. Em nenhuma dessas rochas foi visto o mineral arsenopiri ta, que o mineral mais comum de arsnio em depsitos r icos em sulfetos. O minrio xido formado pela intemperizao dos mrmores manganesferos, num processo que ocorre hoje. Quando a rocha decomposta e a maioria dos demais elementos removida em soluo, o mangans oxidado pelas guas pluviais e hidrolizado e, frequentemente passando por uma fase coloidal , deposita como xidos e hidrxidos nos espaos ocupados anteriormente pelos carbonatos e si l icatos. Os teores resultantes variam de 32 a 52% de mangans. O minrio xido constitudo de minerais manganesferos como pirolusita (xido), psi lomelana (hidrxido de mangans e brio), l i t iofori ta (hidrxido de mangans), associados a quantidades menores de l imonita (xido de ferro), goethita (hidrxido de ferro), gibbsita (xido de alumnio), argilas, s l ica e outros minerais


secundrios. O arsnio derivado das rochas prximas aos mrmores f ica ret ido na estrutura cristalina dos xidos e hidrxidos de ferro e de mangans. Como formaram-se nas condies ambientais atuais, os minerais do minrio xido so muito estveis e o arsnio neles contidos no l iberado em condies normais. H, inclusive, boa relao entre os teores de mangans e de arsnio, com o minrio de 48% de mangans sempre contendo entre 0,17 e 0,18% de arsnio. Histria da produo A ICOMI lavrou e comercial izou minrios de mangans de Serra do Navio desde 1957 at 1997. A maior parte da produo foi constituda de blocos naturais de minrio, os quais no processo de preparo para a venda no sofreram nenhuma alterao qumica ou mineral em sua consti tuio. Foram apenas bri tados, peneirados e classif icados granulometricamente, at at ingir s especificaes exigidas pelos compradores, e lavados, para remoo de argilas. At meados dos anos setenta, os fragmentos mais f inos, menores que um milmetro, no encontravam compradores e eram estocados em Serra do Navio. Para a comercializao desses f inos foi construda, prxima ao porto, uma usina de pelotizao, a qual , usando temperaturas da ordem de 900 a 1.000o C, aglomerava os f inos em pelotas endurecidas de cerca de 1 centmetro de dimetro, permitindo sua venda. A usina operou de 1973 a 1983, interrompendo a produo de pelotas quando coincidiu que o mercado consumidor passou a solici tar o fino em estado natural e os preos de combustveis tornaram-se excessivamente al tos. De 1989 at 1996 a usina foi usada para a produo de sinter , que um aglomerado mais frgil que a pelota, formado a temperaturas da ordem de 700o C. Arsnio e a usina de pelotizao Quando o minrio fino foi aquecido a temperaturas entre 900 e 1.000o C para a produo de pelotas parte do minrio recristal izou em hausmanita e tefroita, minerais instveis superfcie. Parte do arsnio saiu da proteo dos hidrxidos de ferro e de mangans e tornou-se solubil izvel em condies ambientais. O arsnio solubil izvel mas que ficou ret ido no interior das pelotas manteve-se estvel , visto que ali no poderia ser alcanado. Todas as pelotas produzidas foram comercial izadas e consumidas em alto-fornos, onde o arsnio foi removido por tcnicas siderrgicas convencionais. No entanto, o processo de pelotizao deixou uma quantidade de rejei tos, composto de resduos finos e algumas pelotas mal formadas, mal compactadas ou pequenas. Esses rejei tos foram depositados em uma barragem art if icial , si tuada ao lado da usina de pelotizao (Figs. 1 e 2). A barragem consti tua-se de uma escavao que alcanou o nvel fretico e l imitada lateralmente por muro de terra compactada. Uma parede vert ical a dividia em duas metades. Na parte sul foi depositado rejei to magntico e ao norte rejei to apenas f ino, no magntico. Ali , o arsnio solubil izvel superfcie dos gros foi dissolvido e contaminou a gua da barragem e as guas de subsolo em suas imediaes. Quando a contaminao foi identif icada o rejei to foi ret irado da barragem, depositado em


terra firme e coberto por plst ico. Foi dimensionado ao ser removido da barragem, chegando a 75.600 toneladas.

Fig. 3 Depsito superfcie, no interior da rea Industrial, dos rejeitos retirados da bacia de rejeitos das usinas de pelotizao e sinterizao.

Essa remoo foi executada em 1998 e, durante ela, foi verif icado que o rejei to continha grande quantidade de material coloidal , formado no prprio local a part ir de minerais como a hausmanita e a tefroita. Ao ser ret irado, o rejei to t inha uma capa oxidada slida com razovel capacidade de suporte, abaixo desta capa o material formava um colide muito mole e l iquefeito com alto teor em gua. Esta caracterst ica dificultou o manuseio deste durante a ret irada (Ref. 1) . Quanto gua da barragem aps a retirada dos rejei tos, o arsnio nela contido oxida-se natural e constantemente, precipitando-se juntamente com hidrxidos de ferro e de mangans neo-formados. Padres de controle de arsnio Os padres de controle de arsnio so definidos por normas governamentais que seguem os padres mundiais . As principais esto anotadas na Tabela I . At f ins de 2000, para gua potvel eram usados os padres definidos pela Resoluo 20/1986, do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente). Os Ensaios de Lixiviao definem o grau de dissoluo do arsnio em meio cido, simulando condies extremas existentes em solos orgnicos. A norma especifica que 50 gramas da amostra devem ser colocadas em gua neutra, deionizada, sendo imediatamente acidulada com cido actico 0,5 N (soluo 0,5 normal) , at chegar ao pH 5. A mistura agitada por um mnimo de 25 horas, mantendo-se o pH em 5 0,2 com adies de cido actico. Ao final as solues so completadas at 800


mili l i t ros e amostradas para determinao do teor de arsnio. O consumo de cido maior onde h mais materiais que reagem com o cido, como os minrios carbonticos.

Tabela I Padres adotados de controle de arsnio gua Potvel para Consumo Humano

< 0,01 mg/L Ministrio da Sade, Portaria 1469/GM, 29.12.2000, art . 14

gua p/ Abastecimento Domstico

< 0,05 mg/L CONAMA, Resoluo 20/1986, de 18.6.1986, art . 4

gua de Subsolo no h padro definido CETESB estuda adotar mximo de 0,05 mg/L para So Paulo

Efluente Descarregvel em Drenagem

< 0,50 mg/L CONAMA (Resoluo 20/86, art . 21)

Produto Inerte < 0,05 mg/L na soluo de ensaio de solubil izao

ABNT, Normas NBR-10004 e 10006

Produto No Inerte

< 5,00 mg/L na soluo do ensaio de l ixiviao e > 0,05 mg/L na soluo deensaio de solubil izao

ABNT, Normas NBR-10004, 10005 e 10006

Produto Txico > 5,00 mg/L na soluo de ensaio de l ixiviao

ABNT, Normas NBR-10004 e 10005

Os Ensaios de Solubil izao definem o grau de dissoluo do arsnio em meio neutro, de pH 7. Duas pores de 100 gramas da amostra so colocadas em gua deionizada e agitadas intensamente por prazo curto, aps o que aguarda-se 7 dias. Ao final os volumes so completados at 400 mili l i t ros com gua deionizada e amostrados para determinao do teor de arsnio. Caracterizao dos rejeitos da pelotizao e l iberao de seu arsnio O grau de l iberao de arsnio dos rejei tos da pelotizao foi estudado em trs oportunidades, pela JPE Engenharia em 1998, pela Fundao Coppetec em 2000 e pela Lakefield-Geosol em 2001. Todas as amostragens foram efetuadas segundo a norma ABNT NBR-10007 e os ensaios pelas normas ABNT NBR-1005 e 1006. Ensaios da JPE Engenharia, em 1998 . Com a maior parte dos rejei tos ainda no interior da barragem, foram tomadas 8 amostras da barragem e de seu entorno, com os resultados mostrados na Tabela II (ref . 2) maiores valores, das amostras R-1 e R-2, referem-se a amostras do interior da barragem. As demais foram tomadas fora do espelho de gua da barragem.

Tabela II Resultados de ensaios de rejei tos realizados pela JPE em 1998 Ensaio R-1 R-2 R-3 R-5 R-6 R-7 R-8 R-9

Lixiviao (mg/L) 0,44 0,86 0,61 1,70 1,43 2,46 0,62 0,09 Solubil izao (mg/L) 22,80 40,90 0,23 8,30 1,48 1,20 1,42 0,14


Ensaios da Fundao Coppetec, em 2000 . Com os rejeitos ret irados da bacia e estocados no ptio da rea Industrial , foram tomadas 5 amostras, ensaiadas para l ixiviao, com os resultados da Tabela III (ref . 3 .

Tabela III Ensaios de rejeitos real izados pela Fundao Coppetec em 2000 Ensaio 1 2 3 4 5 Lixiviao (mg/L) 0,63 0,20 0,30 0,49 0,41 Exame por difrao de Raios-X dessas 5 amostras mostraram que eram consti tudas essencialmente de xidos e si l icatos de mangans, como hausmannita, bixbyita, rodonita e tefroita, com ausncia dos hidrxidos, que foram transformados em xidos durante a pelotizao. Ensaio da Lakefield-Geosol . Por ocasio de estudo realizado em 2001 do material usado como aterro de ruas de Santana, mais uma amostra foi coletada da pilha de rejei tos, com superviso da SEMA e do IBAMA. Ela foi examinada pelo laboratrio Lakefield-Geosol , de Belo Horizonte, com os resultados na Tabela IV (ref .4) . Nessa ocasio a amostra foi tambm analisada para seus teores de arsnio, mangans e ferro, permitindo conhecer sua composio qumica inicial e o grau de l iberao do arsnio durante o ensaio.

Tabela IV Resultados de ensaio de rejeito pela Lakefield-Geosol, em 2001

Teores Ensaio de Lixiviao Ensaio de Solubilizao

Mn %

As

ppm

Fe %

As na

amostra (mg)

As na soluo obtida

(mg/L)

As lixiviado

(mg)

As lixiviado

(em %)

As na

amostra (mg)

As na soluo obtida (mg/L)

As solubi-lizado (mg)

As solubi-lizado (%)

35,3 2.080 13,1 104 0,99 0,790 0,762 208 1,85 0,740 0,356 A part ir dos teores iniciais de arsnio, sabe-se o quanto de arsnio havia nas amostras submetidas aos ensaios. Haviam 104 mg e 208 mg, respectivamente, nos volumes submetidos aos ensaios de l ixiviao e solubil izao. Conhecendo-se os teores f inais dos ensaios, de 0,99 mg/L na l ixiviao e 1,85 mg/L na solubil izao, foi calculado quanto do arsnio contido nas amostras foi dissolvido. No ensaio de l ixiviao foram dissolvidas 0,79 das 104 mg iniciais, ou seja 0,76%, e no ensaio de solubil izao foram dissolvidas 0,74 das 208 mg iniciais, ou seja, 0,36%. Nos dois casos foi dissolvido menos de 1% do arsnio contido nas amostras. Interpretao dos ensaios . Os ensaios da Fundao Coppetec e da Lakefield-Geosol , com amostras dos rejeitos j fora da barragem, mostram que eles (1) no so txicos , is to , os teores dos Ensaios de Lixiviao so inferiores a 5 mg/L, porm (2) no so inertes , eis que apresentaram teores superiores a 0,05 mg/L nos Ensaios de Solubil izao.


Caracterizao da l iberao do arsnio de minrios xido e carbonato Ensaios semelhantes foram efetuados em 2001 com amostras tomadas de pilhas de minrios beneficiados e classif icados de Serra do Navio, obtendo-se pela Lakefield-Geosol (ref . 4) os resultados da Tabela V. Foram amostrados minrio xido grosso (G30), xido bitolado mido (BM36), xido mido (M30, M28, M26 e M20) e minrio carbonato (MCE). O arsnio muito estvel nos minrios xidos, apresentando teores de 0,01 mg/L nos Ensaios de Lixiviao e Solubil izao. J o minrio carbontico, sendo primrio, apresenta valores maiores nas solues, principalmente na soluo cida do ensaio de l ixiviao, porm ainda qualif ica-se como no txico e no inerte.

Tabela V Ensaios de minrios realizados pela Lakefield-Geosol em 2001

Teores Ensaios de Lixiviao Ensaios de solubilizao Amos-

tra Mn %

As

ppm

Fe %

As na

amostra (mg)


As lixiviado

(em mg)

As lixiviado

(em %)

As na

amostra (mg)


As solubi-lizado (mg)

As solubi-lizado (%)

G30 29 1.516 15 75,80 0,01 0,01 0,011 151,6 0,01 0,04 0,003

BM36 26 1.364 15 68,20 0,01 0,01 0,012 136,4 0,01 0,04 0,003

M30 30 1.558 14 77,90 0,01 0,01 0,010 155,8 0,01 0,04 0,003

M28 29 1.499 13 74,95 0,01 0,01 0,011 149,9 0,01 0,04 0,003

M26 26 1.549 14 77,45 0,01 0,01 0,010 154,9 0,01 0,04 0,003

M20 25 1.356 13 67,80 0,01 0,01 0,012 135,6 0,01 0,04 0,003

MCE 17 1.415 5 70,75 0,07 0,06 0,079 141,5 0,47 0,19 0,133

Arsnio em guas de subsolo na rea Industrial da ICOMI Ao identif icar a l iberao de arsnio na barragem de rejei tos da usina de pelotizao e a infi l trao de parte desse arsnio no nvel fretico ao redor da barragem, a ICOMI instalou uma rede de poos para monitoramento das guas de subsolo, a qual tem sido amostrada sistematicamente desde 1997 (Figs. 1 e 2). Essa rede de poos, aberta e mantida com a melhor tcnica, cobre todo o entorno da barragem e outros setores onde haviam pilhas de minrio, havendo ainda poos fora da rea Industrial , principalmente na rea da Vila Elesbo. A amostragem e anlise das guas dos poos de monitoramento foram iniciadas pela Jaakko Pyry, posteriormente substi tuda pela JPE Eng., sua sucessora. A part ir de 2001 os poos passaram a ser monitorados pela AMPLA Engenharia. No momento a AMPLA amostra tambm poos de coleta de gua de part iculares, si tuados a leste, norte e oeste da rea Industr ial da ICOMI (Fig. 2) .


O grau de preciso das anlises da Jaakko Pyry foi de 0,05 mg/L, compatvel com os l imites de potabil idade estabelecidos pela Resoluo 20/1986 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente). Valores inferiores a esse foram reportados como


Os maiores teores foram observados em 1997, em dois poos abertos no fundo da barragem de rejei to e prximos dos pontos de descargas das usinas. Naquela ocasio eles apresentavam concentraes de 6,15 e 17,80 mg/L de arsnio. Outros dois poos, a menos de 100 m da barragem, apresentaram valores de 2,19 e 0,91 mg/L de arsnio. Em 2002 todos esses poos estavam com ,menos que 0,01 mg/L. Nenhum dos poos situados fora da rea Industrial apresentou valores superiores a 0,05 mg/L em 1997 e/ou superiores a 0,01 mg/L em 2002. O mesmo ocorreu com os poos localizados ao longo do l imite oeste da rea Industrial. O reduzido f luxo do arsnio para fora da regio da barragem explicvel pela al ta concentrao de colides no interior da barragem. Como ocorreu durante a gnese do minrio, os colides ret iveram o arsnio e evitaram sua remoo em soluo. Da a l imitao da contaminao s imediaes da barragem. Arsnio em pontos de tomada de gua para consumo Resultados de amostragens efetuadas pela AMPLA de pontos de tomada de gua para gua de consumo esto apresentados na Fig. 3. Por eles nota-se que os teores de arsnio so maiores no Rio Amazonas que nos poos abertos por part iculares a oeste, norte e leste da rea Industrial . Nota-se tambm que os valores variam muito no decorrer do ano, sendo maiores nas estaes mais chuvosas. Indicam que o Rio Amazonas importante transportador de arsnio.

ARSNIO EM PONTOS DE COLETA DE GUA PARA CONSUMO

0,000

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

0,014

0,016

Mai

01

Jun

01

Jul 0

1

Ago

01

Set 0

1

Out

01

Nov

01

Dez

01

Jan

02

Fev

02

Mar

02

Abr 0

2

mg/

L

Poo Av. Santana

Poo STN Bradesco

Poo V. Maia

Poo atrs Texaco

Poo R. Delta

Rio, ETA VilaAmazonasRio, Captao VilaMaiaRio, Captao VilaAmazonasRio, porto ICOMI

Fig. 3 Valores de arsnio em gua coletada para consumo em quatro pontos do Rio Amazonas e em cinco poos ao redor da rea Industrial. As concentraes de arsnio so maiores nas amostras do Rio Amazonas, com picos em ocasies de maior fluxo de gua.


Arsnio em drenagem O monitoramento executado pela JPE Engenharia e pela AMPLA Engenharia incluiu amostragem de guas de drenagens que partem da regio da barragem. Como a JPE interrompeu o monitoramento em 2001, esto apresentados nas Figs. 4 e 5 os resultados obtidos pela AMPLA, os quais so muito similares aos da JPE Eng. At 1998, enquanto os rejeitos da pelotizao estavam na barragem, os igaraps Elesbo I , no interior da rea Industrial , e Elesbo II , a oeste da rea Industrial , apresentaram valores superiores aos adotados para gua potvel , porm com os valores caindo muito em direo ao Rio Amazonas. A reduo de valores deve-se diluio com guas sem arsnio e pela oxidao natural do arsnio dissolvido. Em abril de 2002 todos os valores no Igarap Elesbo II eram inferiores a 0,03 mg/L, havendo ainda dois valores mais altos no Igarap Elesbo I , no interior da rea Industrial . Esses teores devem continuar a decrescer.

10000 10200 10400 10600 10800 11000 11200

10800

11000

11200

11400

11600

11800

12000

12200

12400

12600


Para verif icar a possibil idade de haver moradores contaminados por arsnio, foi chamado o Insti tuto Evandro Chagas, da Fundao Nacional da Sade, que com uma equipe de 19 pessoas pesquisou 2.045 pessoas residentes em Vila Elesbo e nos locais Delta, Piarreira, Estao, Matapi Grande e Matapi Mirim, todos vizinhos da rea Industrial . O estudo caracterizou a escolaridade, histrico, ocupaes e costumes dessas pessoas, das quais foram tomadas amostras de sangue e de cabelo, para exame de arsnio. O l ivro Arsenic and Arsenic Compounds, second edit ion (ref . 7) da World Health Organization, das Naes Unidas, traz importantes observaes a considerar, algumas das quais esto resumidas a seguir . Arsnio no corpo humano. O arsnio elemento comum na natureza, sendo absorvido principalmente com gua, embora possa tambm ser absorvido com alimentos, gases e p. Em doses baixas ele metabolizado e el iminado com a urina. Arsnio em compostos orgnicos, is to , associado a carbono, mais facilmente el iminado pela urina. Arsnio inorgnico, is to , proveniente diretamente de minerais, tem metabolizao mais dif ci l e , quando ingerido em doses maiores, o excesso pode ficar ret ido em rgos do corpo humano, podendo ser carcinognico. Arsnio pentavalente, o do minrio xido de mangans, menos nocivo que o tr ivalente. O hbito de fumar aumenta a assimilao de arsnio. Peixes acumulam arsnio com eficincia, mas esse arsnio frequentemente orgnico, menos malfico que o inorgnico. Peixes de mar tem mais arsnio que os de gua doce. Arsnio no sangue. Devido facil idade de sua el iminao, o valor de arsnio encontrado no sangue representa o arsnio ingerido nas lt imas semanas, comumente representando o contido na gua e al imentos. um bom indicador das condies vigentes do meio-ambiente. Arsnio em cabelo e unhas. O valor de arsnio em cabelo e unhas representa a quantidade de arsnio f ixada no organismo nos lt imos anos ou meses. Pode indicar surtos de al ta contaminao, peridicos ou constantes. Valores padro. A WHO no indica concentraes de arsnio para serem usadas como padro. Lendo o l ivro percebe-se que a existncia de muitas variveis (arsnio orgnico ou inorgnico, caracterst icas f isiolgicas dos indivduos, al imentos mais r icos ou mais pobres em arsnio, gua com mais ou menos arsnio etc.) inibe a definio de padres. Primeiros resultados do Inst . Evandro Chagas. Em dezembro de 2001 o Inst i tuto Evandro Chagas apresentou seus primeiros resultados de anlises de 1.377 pessoas para sangue e 512 para cabelo (ref . 8) . Os resultados divulgados expressaram mdias de grupos, segundo uma classif icao por idade e uma por local de moradia. Com base em estudos anteriores na Amaznia, foi especificado que pessoas no expostas, ou seja, no contaminadas, poderiam apresentar at 1 a 2 ppm (mg/L) de arsnio em cabelo e de 1 a 5,1 g/L (ppb, ou mg/m3) em sangue. Os dados ento divulgados foram uti l izados para o preparo das Fig. 6 e 7, que mostra a distr ibuio dos valores mdios de arsnio em sangue e cabelo para as populaes amostradas. A escala de valores, direi ta dos grficos, logar tmica.


Conforme mostra a Fig. 6, a distr ibuio de arsnio pelas faixas etrias muito homognea pelos indivduos amostrados. As mdias so inferiores a 300 ppb (0,30 ppm ou 300 g/L) em cabelo e a 6,5 ppb (0,006 ppm ou 6,5 g/L) em sangue.

ARSNIO EM SANGUE E CABELO NA VILA ELESBO(resultados do Inst. Evandro Chagas, em dezembro de 2001)

5,4 5,1 5,3 5,5 6,0 5,5 5,05,8 5,5 5,9 5,8 6,2 5,3 6,0

238 220 190260

200 208286

219178 196 173

279199 231

0

50

100

150

200

250

300

350

0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 >65

CONFORME FAIXAS ETRIAS(todos valores em partes por bilho, ppb)

Indi

vdu

os a

mos

trad

os

1

10

100

1000

Sangue,indivduosanalisados

Cabelo,indivduosanalisados

Sangue,valores, ppb As

Cabelo,valores, ppb As

Fig. 6 Distr ibuio de arsnio em partes por bi lho (ppb) em sangue de 1.377 pessoas e em cabelo de 512.

A Fig. 7 mostra os valores segundo os locais de moradia. Nota-se que os valores em cabelo so levemente menores nas pessoas que moram em Piarreira, Matapi, Santana e Estao, locais mais distantes do Rio Amazonas. Em abril de 2002 o Insti tuto Evandro Chagas apresentou novo relatrio, relatando ter observado mdias globais de 0,56 g/g (560 ppb) em cabelo de 1.986 pessoas, e de 5,95 g/L (5,95 ppb) em sangue de 1.927 pessoas (ref . 9) . No foram apresentados resultados individuais ou mdias setoriais . O insti tuto declarou que no houve diferena estat ist icamente significante entre as concentraes de As em sangue ou cabelo segundo a idade, tempo de moradia, local de residncia, anos de estudo e ocupao das pessoas. Declarou tambm que no encontrou na populao, como um todo, indcios de pessoas com problemas de sade em decorrncia da exposio ao Arsnio. Informou ainda que existem 67 pessoas com teores de As em sangue acima de valores citados na l i teratura internacional (10 ppb), os quais sero reinvestigados visando determinar as concentraes de As orgnico e inorgnico (especiao do As), permitindo concluir a avaliao desses indivduos. No caso de As em cabelo, nenhum indivduo apresentou teores acima de 2 ppm. Em sua concluso final , o inst i tuto informa que As patologias identif icadas na Comunidade do Elesbo atravs da Anlise Clnico Epidemiolgica Laboratorial no apresentam relao estatstica significativa com as mdias de Arsnio encontradas no sangue e no cabelo da populao estudada.


ARSNIO EM SANGUE E CABELO NA VILA ELESBO(resultados do Inst. Evandro Chagas, em dezembro de 2001)

5,5 5,2 5,6 5,5 6,06,3 5,5 4,9

6,15,4 5,3 5,2 5,7 5,7 5,77,1 6,2 6,3 7,3

246 245193 191 167 181

237 210 203272229 220

171 180 152200

257186 183 221

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

V.El

esb

o

E.D

elta

Pia

rreira

Mat

api M

irim

Sant

ana

Mat

api G

rand

e

Mat

api

Esta

o

sem

loca

l

Prov

edor

Porto

Gra

nde

Rio

3 Ir

mo

s

CONFORME LOCAL DE MORADIA(todos valores em partes por bilho, ppb)

Indi

vdu

os a

mos

trad

os

1

10

100

1000Sangue, indivmasculino

Sangue,indivfeminino

Cabelo, indivmasculino

Cabelo, indivfeminino

Sangue, masc,em ppb

Sangue, fem em ppb

Cabelo, masc em ppb

Cabelo, fem emppm

Fig. 7 Distr ibuio de arsnio em partes por bi lho (ppb) em sangue de 1.377 pessoas e em cabelo de 512, segundo o local de moradia.

O insti tuto, portanto, no encontrou pessoas organicamente contaminadas por arsnio, porm encontrou 67 pessoas com teor relat ivamente al to de arsnio em sangue. Em funo da observao fei ta a part ir da Fig. 7, que pessoas moradoras mais prximas do Amazonas tem maiores teores em cabelo, conviria tambm examinar os locais de moradia dessas 67 pessoas. Arsnio em minrios usados para pavimentao de ruas de Santana Em 1997 a municipalidade de Santana solici tou ICOMI um volume de minrios para uti l izao na composio de concreto asfl t ico, para emprego em vias do municpio. Ao invs de dar ao material cedido a destinao declarada, ele foi usado como revestimento direto de algumas ruas do municpio. Posteriormente, talvez devido ao conhecimento da contaminao de arsnio ao entorno da barragem de rejei tos, os habitantes de algumas dessas ruas f icaram preocupados com a possibil idade de sofrer contaminao por arsnio. Para esclarecimento e tranquil idade desses moradores, a ICOMI providenciou, juntamente com a SEMA e o IBAMA, a amostragem desses materiais e a execuo de ensaios de l ixiviao e solubil izao, como os efetuados com os rejei tos. Foram 15 amostras, todas tomadas com furos de sondagem. Um gelogo da ICOMI acompanhou a amostragem e caracterizou o material amostrado, conforme apresentado na Tabela V. Seis das amostras compunham-se de misturas de vrios t ipos de minrios naturais, provavelmente restos de pilhas, mais terra e argilas. Oito das amostras eram compostas de misturas de materiais manganesferos, a incluindo restos de minrios naturais com aparas de escrias de pelotas, s inter e ferro-l igas, mais quantidades


variveis de terra, lateri ta e argilas. Uma das amostras era composta de aluvio natural do local.

Tabela V Localizao e descrio das amostras coletadas de ruas de Santana Furo Local Caracterst icas

1 Av. das Naes Minrio f ino pardacento, com alguns fragmentos de pelotas mal formadas e fr iveis

3 Av. D. Pedro Minrio, mistura de fragmentos de minrios xido, carbonato com alguns fragmentos de escria

6 Rua Machado de Assis Minrio f ino, com algumas pelotinhas mal formadas 7 Av. Rui Barbosa Minrio f ino pulverulento

12 Av. Santana Minrio mido, com fragmentos de minrio grosso 14 R. Salvador Diniz Minrio f ino, pulverulento 2 Rua Machado de Assis Mistura de material terroso com minrio fino, com

fragmentos de minrios xido e carbonato e escria 4 Av. D. Pedro Mistura de material terroso e manganesfero com

fragmentos de minrios xido e carbonato 5 Av. Rio Branco Mistura de minrio fino com lateri ta e blocos de

ferro-l iga 8 Av. Coelho Neto Mistura de material terroso, pardo, com fragmentos

de escria e blocos de argila branca 9 Av. Coelho Neto Mistura de material terroso, pardo, com fragmentos

de escria e blocos de argila branca 10 Av. Brasl ia Mistura de minrio fino, pulverulento, com alguns

fragmentos de escria 11 Av. Brasl ia Mistura de fragmentos de escria e minrio f ino 13 1 Avenida Mistura de minrios f inos, pulverulentos, com poucas

pelotas 15 Av. Brasl ia Aluvio , argila pegajosa e material orgnico

As amostras foram ensaiadas por l ixiviao e solubil izao pelo laboratrio Lakefield-Geosol , segundo a metodologia definida pelas normas ABNT-NBR 10005 e 10006, e seus resultados esto apresentados na Tabela VII (ref . 3) . A mdia de teor da soluo resultante dos Ensaios de Solubil izao das 6 amostras mais r icas em minrio foi de 0,20 mg/L, enquanto a das 8 amostras com mais mistura de restos das operaes metalrgicas foi de 0,51 mg/L. Das amostras, foram solubil izados, respectivamente, 0,045% e 0,253% do arsnio contido nas amostras. Os ensaios demonstraram que nenhuma das amostras txica . As amostras 3 e 12 so classif icveis como Inertes (com menos de 0,05 mg/L no Ensaio de solubil izao) e as demais so classif icveis como No Inertes, por apresentarem mais de 0,05 mg/L no Ensaio de Solubil izao. Convm notar que os Ensaios de Solubil izao, realizados em meio cido similar ao que ocorre na natureza no Amap, apresentaram menores teores em soluo, sugerindo que a classif icao proposta conservadora. Com exceo da amostra 5, as solues no alcanaram


0,50 mg/L de arsnio e, pela resoluo 20/86 do CONAMA poderiam ser descarregadas diretamente em drenagem. Os ensaios confirmaram o baixo grau de dissolubil idade do arsnio dos materiais amostrados, restr ingindo-se aos tomos desse elemento si tuados na periferia dos fragmentos das amostras.

Tabela VII Resultados de ensaios de revestimento de ruas de Santana realizados pela Lakefield-Geosol em 2001

Teores Ensaios de Lixiviao Ensaios de solubilizao

A-mos-tras

Mn %

As

ppm

Fe %

As na

amostra (mg)

Teor da soluo obtida (mg/L)

As

lixiviado (mg)

As

lixiviado (%)

As na

amostra (mg)

Teor da soluo obtida (mg/L)

As solubili-

zado (mg)

As solubili-

zado (%)

1 32,1 1.566 18,0 78,30 0,04 0,03 0,041 156,60 0,35 0,140 0,089

3 23,2 766 9,3 38,30 0,01 0,01 0,021 76,60 0,02 0,008 0,010

6 39,9 1.937 16,5 96,85 0,08 0,06 0,066 193,70 0,23 0,090 0,046

7 37,5 1.777 13,4 88,85 0,07 0,06 0,063 177,70 0,29 0,114 0,064

12 41,8 1.684 7,7 84,20 0,01 0,01 0,010 168,40 0,01 0,004 0,002

14 42,3 1.996 13,9 99,80 0,06 0,05 0,048 199,60 0,31 0,124 0,062

2 39,9 1.305 9,1 65,25 0,02 0,02 0,025 130,50 0,17 0,066 0,051

4 38,1 1.398 9,3 69,90 0,02 0,02 0,023 139,80 0,37 0,148 0,106

5 37,0 1.111 9,9 55,55 0,80 0,64 1,152 111,10 1,80 0,720 0,648

8 23,4 291 3,3 14,55 0,01 0,01 0,055 29,10 0,24 0,096 0,330

9 17,2 116 1,7 5,80 0,01 0,01 0,138 11,60 0,19 0,074 0,638

10 32,7 935 8,9 46,75 0,05 0,04 0,086 93,50 0,42 0,166 0,178

11 26,6 339 3,5 16,95 0,03 0,02 0,142 33,90 0,40 0,160 0,472

13 40,7 1.785 14,8 89,25 0,12 0,10 0,108 178,50 0,48 0,192 0,108

Os resultados da amostra 5 indicam possibil idade de conter algo dos rejei tos da pelotizao. De qualquer forma, os ensaios indicam que o material no txico, no inerte, e que a gua nele contida no potvel . O teor da soluo solubilizada, ao pH 7, chegou a 1,80 mg/L, enquanto que a soluo l ixiviada, ao pH 5,08, chegou a 0,80 mg/L. Considerando que o pH de Santana pode estar entre 5 e 6, este l timo valor deve estar mais prximo da realidade. Fatores de diluio das guas que atravessem os pavimentos O capeamento das ruas e avenidas est fortemente compactado, sendo mais impermevel que os terrenos expostos entre elas. Devido compactao, a maior parte das guas de chuva drena para fora dos capeamentos e escoada ou penetra


no solo sem oportunidade de penetrar pelo capeamento. O fator dessa diluio de difci l quantif icao, mas sem dvida significativo. O capeamento no superpe-se ao nvel fretico de forma extensiva, mas apenas sobre as ruas e avenidas com ele pavimentadas, as quais correspondem a, se tanto, 10% da rea total dos bairros ou quarteires envolvidos. O fato da rea capeada corresponder a um dcimo da rea total resulta num fator de diluio de pelo menos 10 vezes das guas que atravessem o capeamento. Entre o capeamento e o nvel fretico h uma camada de solo que inevitavelmente dilui qualquer volume de gua que atravesse o capeamento. A quantif icao dessa diluio tambm difci l . Estimativa grosseira do arsnio eventualmente solubil izado na rea Industrial Nos ensaios descri tos foi observado que o minrio xido, sem misturas, apresenta fator de solubil izao de 0,003% do arsnio nele contido, enquanto que o minrio carbontico tem lixiviao de 0,013% do arsnio nele contido (Tabela V). O arsnio novo l iberado dos carbonatos absorvido pelos novos xidos manganesferos, que continuam formando-se ao decomporem-se os mrmores. Quaisquer solubil izaes de arsnio que ocorram em Serra do Navio e que no sejam assimiladas pelo minrio so diludas na drenagem e levadas ao mar pelos Rios Amapari e Araguari . Os ensaios com amostras de minrios, de rejei tos da pelotizao, misturas de restos da pelotizao e sinterizao e restos de minrio e restos de minrios, mostraram os seguintes valores mdios de solubil izao (Tabelas IV, V e VII) . Rejeitos da pelotizao 0,356% do arsnio contido foi solubilizado Misturas de minrios e pelotizao 0,253% do arsnio contido foi solubil izado Restos de minrios 0,045% do arsnio contido foi solubilizado Minrio carbonato 0 ,133% do arsnio contido foi solubil izado Minrio xido 0 ,003% do arsnio contido foi solubil izado Entre 1957 e 1997 foram embarcados pelo Porto de Santana 34.127.862 toneladas de minrios e produtos manganesferos, contendo 56.784 toneladas de arsnio , conforme discriminado na Tabela VIII. Todos esses produtos f icaram pouco tempo expostos intemprie, eis que foram embarcados em navios logo aps sua chegada ao porto ou a sua produo. Nas ocasies que no eram carregados nos navios diretamente dos trens eram estocados em pilhas por, no mximo, algumas semanas. O mesmo no se pode dizer dos rejeitos da produo de pelotas e sinter , que total izam 75.600 toneladas e que ainda esto em Porto Santana. Esse produto em parte art if icial e tem o maior ndice de solubil izao de arsnio de todos os considerados, sendo a fonte da contaminao que ocorreu na lagoa de rejei tos da usina de pelotizao. Os ensaios de solubil izao mostraram liberao de 0,356% do arsnio nele contido. Considerando que os rejeitos tm historicamente mdia de 0,19% de arsnio, a quantidade de arsnio que as 75.600 podem ter l iberado da ordem de 511 quilogramas (75.600 t * 0,19% de As * 0,356% de l iberao do arsnio), conforme mostra a Tabela IX. Esse montante f icou ret ido na regio da


barragem de rejei tos e aos poucos tem sido neutral izado, por precipitao juntamente a xidos e hidrxidos de ferro e mangans neo-formados.

Tabela VIII Produo comercial izada

Produto Toneladas % de As t de As contido

Minrios xidos, naturais , provenientes de Serra do Navio

31.251.935 t 0,17% 53.128

Minrios carbonatos, naturais, provenientes de Serra do Navio

926.369 t 0,10% 926

Pelotas industriais, produzidas em Santana

1.273.883 t 0,14% 1.784

Sinter e l igas industriais , produzidas em Santana

675.675 t 0,14% 946

Total 34.127.862 t 0,17% 56.784

mais dif ci l est imar quanto poderia ter sido eventualmente solubil izado dos produtos vendidos, visto que sua permanncia na rea do porto foi muito curta. Para chegar a uma quantif icao inicial , ainda que insegura, poder-se-ia considerar que possa ter ocorrido solubil izao de um dcimo (10%) da solubil izao medida com os ensaios executados atendendo as normas da ABNT. Como exemplo, para minrios xidos naturais , cuja solubil izao medida de 0,003% do arsnio nele contido, poder-se-ia considerar que houvesse ocorrido solubil izao de um dcimo desse valor, ou seja, de 0,0003% do arsnio contido no minrio. Com esses cri trios, a Tabela IX mostra que a solubil izao mxima que pode ter ocorrido em Santana da ordem de 2 toneladas de arsnio, distribudos em 41 anos. A tabela tambm mostra que o arsnio contido nas 34.127.862 toneladas de produtos manganesferos embarcados totalizou 56.784 toneladas (56.928 144).

Tabela IX Solubil izao mxima de arsnio em Porto Santana

Produto

Total (ton)

Teor de arsnio (% As)

Arsnio contido

(ton)

Solubiliza-o mxima

medida (% do As)

Solubiliza-o mxima

possvel (% do As)

Arsnio solubili-

zvel (kg)

Perodo

xido natural 31.251.935 0,17% 53.128 0,003% 0,001% 531 1957-1997

carbonato natural 926.369 0,10% 926 0,133% 0,013% 120 1985-1996

pelotas 1.273.883 0,14% 1.784 0,356% 0,0356% 634 1973-1985

sinter e ligas 675.675 0,14% 946 0,253% 0,025% 236 1988-1996

rejeitos pelotas 75.600 0,19% 144 0,356% 0,356% 511 1973-2001

Total 34.203.462 0,17% 56.928 Total solubilizvel: 2.032 quilos


Arsnio na Foz e no Delta do Rio Amazonas Recentemente o Laboratrio de Qumica Anal t ica e Ambiental , LAQUANAM, da Universidade do Par, efetuou detalhado trabalho de amostragem de guas do Canal Norte do Rio Amazonas desde em frente a Santana at prximo ao mar, analisando-as para arsnio. O trabalho foi repetido ao Rio Par, desde o Canal de Breves at sua foz. No Amazonas foram encontrados valores variando de 0,03 a 0,16 mg/m3 As e no Rio Par foram obtidos valores similares. Em seu relatrio preliminar o LAQUANAM sugeriu que as operaes da ICOMI poderiam ser responsveis por esses valores, inclusive no Rio Par (ref . 10) A Fig. 8 mostra os locais amostrados e os valores obtidos, estando claro que os teores aumentam em direo ao mar, sendo os menores valores observados exatamente em frente a Santana e a Macap.

Fig. 8 Pontos de amostragem de gua do LAQUANAM, no Canal Norte do Rio Amazonas e Rio Par. Valores de arsnio esto expressos em mg/m3.

No mapa esto traados dois polgonos, um sobre o Canal Norte do Amazonas e outro sobre o Rio Par. O polgono sobre o Amazonas cobre uma extenso de 200 x 15 km, equivalente a 3 bilhes de metros quadrados. concentrao mdia de 8,01 mg/m3 de arsnio, obtida das amostras do LAQUANAM, esta rea contm 24

14 9

98

1

6

8

7 7

633

63

6

77 6

78 16

8 9

14

1

11 2 7

75

5

0,8

0

9

ARSNIO NA FOZ DO AMAZONAS Amostragem e anlises pelo LAQUANAM

( mg As / m3 )

Nesse t recho do Canal Nor te, 24 t de As por metro de profundidade de gua.

Nesse t recho do Est . Breves e Rio Par, 20 t de As por metro de profundidade de gua.

100 km

WIS


toneladas de arsnio por metro de profundidade da coluna de gua. O polgono sobre o Rio Par cobre aproximadamente 300 x 14 km, representando 4,2 bilhes de metros quadrados. concentrao mdia de 4,8 mg/m3 de arsnio, obtida das amostras do LAQUANAM, esta rea contm 20 toneladas de arsnio por metro de profundidade da coluna de gua. Se for considerada toda a extenso das fozes desses r ios e do delta, o contedo de arsnio suplanta faci lmente 100 toneladas por metro vert ical da coluna de gua. Arsnio na Bacia Amaznica Uma boa e importante fonte de informao sobre os valores de arsnio nos r ios da Bacia Amaznica o Projeto HiBAM Hidrografia da Bacia Amaznica, um programa de pesquisa mult inacional em execuo pela Universidade de Brasl ia (UNB), Agncia Nacional de Energia Eltr ica (ANEEL), Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientf ico e Tecnolgico e Insti tut Franais de Recherche Scientif ique pour le Dveloppement en Coopertion (IRD/ORSTOM). Os resultados mais recentes foram relatados por Seyler , do ORSTOM, e Boaventura, da UNB (ref . 11) . So resultados de amostragens dos r ios da bacia em pontos de controle sedimentomtrico do DNAEE e operados pela ANEEL. Nesses pontos, onde so rotineiramente efetuadas medies de vazo, foram tomadas amostras para determinao dos teores de 16 elementos, inclusive arsnio, tanto na forma solubil izada como consti tuintes das part culas de sedimentos em transporte. O arsnio ocorre nas formas solvel e slida. Como solvel , aparece na forma inica em sais e tambm como compostos orgnicos. Na forma slida aparece adsorvido ou absorvido em xidos e hidrxidos de ferro e de mangans. Os ci tados autores informam que a vazo do Rio Amazonas em bidos da ordem de 209.000 m3 por segundo, e que anualmente o rio por ali transporta 600.000.000 t de sedimentos, dos quais 97% provm das drenagens originrias nos Andes, sendo 62% pelo Rio Solimes, proveniente dos Andes peruanos e 35% pelo Rio Madeira, dos Andes bolivianos. Os demais 3% de sedimentos provm dos rios originrios da plataforma cristal ina. Essa a razo dos Rios Solimes e Madeira serem barrentos e os demais r ios serem de guas l impas. A Tabela X, preparada a part ir das tabelas 16.1 e 16.3 do trabalho de Seyler e Boaventura (ref . 11) , apresenta as datas de amostragem, vazo nos pontos de amostragem, massa sedimentar slida em transporte, teores de arsnio nos sedimentos e dissolvido na gua e o quantitat ivo de arsnio contido nos sedimentos sendo transportados. A part ir dessas medies foram calculadas as massas de arsnio sendo transportadas, em toneladas por dia, e o teor total de arsnio nos pontos amostrados. A Fig. 9 mostra os teores de arsnio dissolvido, em mg/m3 (igual a g/L). Os maiores valores, com at 1,5 mg/m3, esto no Rio Solimes, diminuindo para leste devido diluio pelos r ios provenientes do escudo cristal ino. As cabeceiras do Rio Madeira tambm apresentam resultados elevados, com 0,8 e 0,6 mg/m3. Os r ios que drenam o cristal ino apresentam valores da ordem de 0,1 mg/m3 ou menores.


A Fig. 10 mostra os teores de arsnio correspondentes aos sedimentos transportados. Esses valores foram obtidos a part ir dos dados de vazo, da massa de sedimentos e das anlises desses sedimentos. Os maiores valores foram observados prximo aos Andes, com 2,4 mg/m3 no Rio Madeira e 18,6 mg/m3 no Rio Solimes. Os teores decrescem para leste, devido diluio com guas dos r ios do cristal ino. As Figs. 9 e 10 indicam que ao passar por bidos o Rio Amazonas tem mais que 0,8 mg/m3 de arsnio, sendo 0,7 mg/m3 dissolvido e 0,1 mg/m3 ou mais devido aos sedimentos em suspenso. As variaes observadas podem ser devidas a mudanas sazonais na bacia e ao fato que os sedimentos so a mide depositados nas vrzeas e a seguir erodidos e colocados novamente em transporte.

Fig. 9 Teores de arsnio, em mg/m3, dissolvido nas guas de r ios da Bacia Amaznica, conforme apresentado por Seyler e Boaventura (ref . 11)


Tabela X Contedo de arsnio nas guas de rios da Bacia Amaznica (*)

Dados de Seyler e Boaventura Dados calculados Teor de Sedimentos Teor de Teor As Transporte Transporte Transporte Teor total

Rio Distncia Vazo medida As em em As nos devido aos de As em de As em total de de As na do mar Vazo Data soluo suspenso sedimentos sedimentos sedimentos soluo As vazo (km) (m3/seg) (mg/m3) (g/m3) (g/ton) (mg/m3) (ton/dia) (ton/dia) (ton/dia) (mg/m3)

Solimes 2.500 20.115 26/out/95 1,53 166,5 14,5 2,41 0,42 0,27 0,69 3,94 Javari 1.565 27/out/95 0,36 127,6 5,8 0,74 0,01 0,00 0,01 1,10 Itaqua 793 27/out/95 0,44 148,3 7,9 1,17 0,01 0,00 0,01 1,61

Solimes 2.200 24.251 28/out/95 1,38 74,5 15,7 1,17 0,25 0,29 0,53 2,55 I 5.354 31/out/95 0,15 41,4 3,5 0,14 0,01 0,01 0,01 0,29

Solimes 32.539 29/out/95 0,49 46,0 9,7 0,45 0,13 0,14 0,26 0,94 Juta 1.143 3/nov/95 0,15 13,5 3,4 0,05 0,00 0,00 0,00 0,20

Solimes 1.900 34.333 3/nov/95 1,01 60,9 10,0 0,61 0,18 0,30 0,48 1,62 Juru 1.045 4/nov/95 0,85 56,3 10,1 0,57 0,01 0,01 0,01 1,42 Japur 10.264 4/nov/95 0,33 28,5 13,6 0,39 0,03 0,03 0,06 0,72

Solimes 1.380 46.847 7/nov/95 0,88 63,7 3,0 0,19 0,08 0,36 0,43 1,07 Purus 2.534 9/nov/95 0,55 38,6 3,1 0,12 0,00 0,01 0,01 0,67

Solimes 1.200 52.477 10/nov/95 0,77 127,1 2,8 0,36 0,16 0,35 0,51 1,13 Negro 1.250 64.680 12/jul/96 0,05 8,9 7,9 0,07 0,04 0,03 0,07 0,12 Beni 2.856 1/abr/94 0,83 937,0 19,9 18,65 0,46 0,02 0,48 19,48

Madre Dis 5.092 2/abr/94 0,61 424,0 10,0 4,24 0,19 0,03 0,21 4,85 Mamor 8.391 3/abr/94 0,61 409,0 11,9 4,87 0,35 0,04 0,40 5,48 Madeira 1.950 29.000 12/abr/98 0,59 302,0 sr sr 0,00 0,15 0,15 0,59 Madeira 1.200 5.132 15/nov/95 0,69 21,3 2,7 0,06 0,00 0,03 0,03 0,75

Amazonas 1.000 75.017 15/nov/95 0,73 46,1 81,9 3,78 2,45 0,47 2,92 4,51 Trombetas 1.258 16/nov/95 0,12 14,8 17,1 0,25 0,00 0,00 0,00 0,37

Tapajs 6.027 18/nov/95 0,11 3,5 17,7 0,06 0,00 0,01 0,01 0,17 Amazonas 650 81.090 17/nov/95 0,68 44,2 2,8 0,12 0,09 0,48 0,56 0,80

(*) Tabela compilada a part ir de medies de vazo e de amostragens e anlises de gua e de slidos em suspenso apresentadas por P.T. Seyler e G.R. Boaventura em Trace Elements in the Mainstem Amazon River, s pginas 307 a 327 do l ivro The Biogeochemistry of the Amazon Basin , editado por M.E. McClain e outros e publicado pela Oxford Universi ty Press em 2001.)

A r s n i o d o M in r i o d e Ma n ga n s d e S er ra d o N a v io 22

Fig. 10 Teores de arsnio, em mg/m3, transportados nos sedimentos em suspenso nos r ios da Bacia Amaznica, conforme apresentado por Seyler e Boaventura (ref. 11 ) .

Conhecendo os teores e as vazes, possvel determinar o quanto de arsnio, em toneladas por dia, t ransportado diariamente pelos pontos de amostragem. A Fig. 11 apresenta os resultados obtidos. Os maiores valores esto nos rios com guas provenientes dos Andes, tendo si to obtidos valores de 0,26 a 0,69 t/dia no Rio Solimes, de 0,48 a 0,15 t /dia no Rio Madeira e de 0,56 a 2,92 t /dia no Rio Amazonas, estas lt imas respectivamente em bidos e I tacoatiara. Os nmeros representam ocasies especficas de f luxo do rio e indicam a variabil idade que ocorre. A vazo de 0,56 toneladas dirias de arsnio, conforme a amostra tomada em bidos, representaria 200 toneladas anuais de arsnio transportadas pelo rio ao mar, enquanto que a vazo de 2,92 toneladas dirias em Oriximin representaria 1.065 toneladas anuais de arsnio. O valor real pode estar entre esses montantes.


Fig. 11 Arsnio transportado pelos rios da Bacia Amaznica, em toneladas por dia, conforme dados apresentados por Seyler e Boaventura (ref . 11)

Ferro e arsnio na Plataforma Sedimentar Marinha Os sedimentos depositados sobre a plataforma marinha no delta do Amazonas tm sido muito estudados, por motivos cientficos e tambm tendo em vista a possibil idade de ocorrncia de petrleo. As observaes apresentadas a seguir foram obtidas a part ir de amostras coletadas em sees de sondagem efetuadas na plataforma. McDaniel e outros (ref . 12) demonstraram, com estudos comparativos de istopos de neodmio e de chumbo, que ( traduo do original) . . . as lamas depositadas no Delta Amaznico derivam predominantemente das montanhas andinas. Alm disso, . . . elas no foram afetadas pelo intenso intemperismo que existe hoje na Bacia Amaznica. A essa concluso havia chegado Gibbs (ref . 13) , em 1967, com estudos dos sedimentos do Rio Amazonas. Nanayama (ref . 14) verificou que na plataforma h tambm minerais provenientes do escudo brasi leiro. De modo geral, os sedimentos so constitudos de argilas, quartzo, alguns si l icatos e xidos e hidrxidos de ferro.


Burns (ref. 15) relata a presena de uma associao de minerais secundrios de ferro, a cerca de um metro de profundidade e de espessura centimtrica a decimtrica, formando um nvel lateralmente contnuo na plataforma marinha. Nesse nvel predominam sulfetos, fosfatos e carbonatos de ferro. Verif icou que esses minerais formam-se no prprio local onde se encontram, a part ir de dissolues e recristal izaes, sob condies quimicamente redutoras, ou desoxidantes, dos hidrxidos, xidos e sulfatos de ferro trazidos pelo r io e depositados superfcie dos sedimentos.. Sull ivan e Aller (ref. 16) verif icaram que as recristalizaes que deram origem a esses sulfetos, fosfatos e carbonatos de ferro causaram a l iberao do arsnio que estava contido nos xidos e hidrxidos de ferro e que o arsnio liberto encontra-se livre, dissolvido na gua que preenche os poros dos sedimentos, aparecendo com teores mximos a profundidades de 0,25 a 1,5 metros. Informam que (traduo do original) a concentrao mxima observada de arsnio de uma ordem de magnitude maior que os nveis encontrados na maioria dos outros ambientes marinhos e concentraes elevadas de arsnio estendem-se por vrios metros abaixo da superf cie dos sedimentos. . . . Esses padres ref letem intensas redues qumicas vinculadas ao ferro, de forma que o arsnio, que na superf cie dos sedimentos ocorre na forma oxidada, nos oxihidrxidos de ferro, reduzido e l iberado quando soterrado pela sedimentao. Difuso para cima do arsnio possivelmente o l ibera para a coluna de gua ou permite sua readsoro na zona superior dos sedimentos.

Fig. 12 Anlise de gua dos poros de sedimentos da borda externa da Plataforma Marinha, na foz do Rio Amazonas. Resultados obtidos por sondagens realizadas pelo Mult idisciplinary Amazon Shelf Sediment Study (ref . 16) . O aumento dos teores de arsnio e ferro em soluo profundidade de 0,25 A 1,5 m deve-se recristal izao dos oxidrxidos de ferro em sulfetos e carbonatos de ferro.


Dessa forma, os teores de arsnio nas guas da plataforma sedimentar marinha podem ser maiores que no Rio Amazonas, com o excedente provindo dos sedimentos revolvidos por correntes marinhas ou ondas fortes. Uso de mangans para retirada de arsnio de guas ricas em arsnio A afinidade qumica entre mangans e arsnio to boa, ou at melhor, que a afinidade de arsnio por ferro. O minrio xido de Serra do Navio bom exemplo disso. Conforme foi comprovado pelos ensaios de solubil izao ora relatados, muito difci l , nas condies atmosfricas naturais, l iberar o arsnio absorvido nas estruturas dos xidos e hidrxidos de mangans. Para tal seria necessrio submeter os minerais a ambientes fortemente redutores, isto , l iberadores de oxignio. A afinidade entre mangans e arsnio tem sido usada tcnica e comercialmente, na produo de equipamentos para remoo de arsnio de gua, com final idade de torn-la0020potvel. Os mais modernos equipamentos, entre os quais os produzidos pela Pump House, Tonka Equip. Co. e Westech Inc. (ref . 17 at 22) , empregam fil t ros de greensand, que nada mais so que areias si l ict icas finas, sobre as quais coloca-se permanganato de potssio. Na fi l t ragem, medida que a gua passa pela areia f ina, o permanganato oxida-se e forma xidos e hidrxidos, absorvendo e ret irando arsnio do l quido. Quando o fi l t ro perde eficincia, remove-se os xidos de mangans neo-formados e coloca-se mais permanganato. As referncias ci tadas e outras esto disponveis na Internet. REFERNCIAS (Pela ordem de meno no tex to)

1 Hidro Ambiente Projetos Cons. e Servios S/C Dimensionamento dos depsitos estocados na rea Industrial da ICOMI, Santana AP, agosto de 1999

2 Jaakko Pyry Eng. Anteprojeto de disposio final dos resduos da usina de pelotizao/sinterizao estocados na rea industrial da ICOMI Santana/AP, 1998

3 Fundao Coppetec Parecer sobre periculosidade dos rejeitos de minerao de mangans da pilha de rejeitos da rea industrial, Santana, Amap, 2001

4 Lakefield-Geosol Certificado de Anlise, Solubilizao e Lixiviao, 2001 5 JP Engenharia Monitoramento ambiental no interior e vizinhanas da rea Industrial ICOMI, Santana/AP,

(maro/2001), relatrio 70-276-Ejpe-1800, 2001 6 AMPLA Engenharia Relatrio de monitoramento ambiental, regio de Santana, Amap, abril de 2002 7 World Health Organization, organizao das Naes Unidas Arsenic and Arsenic Compounds (Second

Edition, parte do Enrironmental Health Criteria 224, of the International Programme on Chemical Safety, 2001 8 Inst. Evandro Chagas Resultados parciais do estudo de sade humana realizado na Comunidade do Elesbo,

Santana Amap, dezembro de 2001 9 Inst. Evandro Chagas Resultado da investigao sobre exposio ao arsnio na Comunidade do Elesbo,

Municpio de Santana Amap, abril de 2002 10 Pereira, S.F.P. Avaliao da contaminao por metais pesados no Delta do Rio Amazonas. Relatrio

Parcial, Univ Fed Par, LAQUANAM, sem data 11 Seyler, P.T. e Boaventura, G.R. Trace Elements in the Mainstem Amazon River, pag. 307-327, em The

Biogeochemistry of the Amazon Basin, editado por McClain, M.e., Victoria, FR.L. e Richey, J.E., Oxford Press, 2001


12 McDaniel, D.K. e outros 8. Provenance of Amazon fan muds: constraints from Nd and Pb isotopes, obtido

de www-odp.tamu.edu/publications/155_SR/ABSTRACT/8.HTM, 2002 13 Gibbs, R.J. The geochemistry of the Amazon River System: Part I. The factors that control the salinity and

the composition and concentration of the suspended solids Geol.Soc.Am.Bull. (78), pg. 1203-1232, 1967 14 Nanayama, F. 7. An electron microprobe study of the Amazon fan, Proceedings Ocean Drill.Progr., Scient.

Res. (155), 1997 15 Burns, S.J. 30. Early diagenesis in Amazon fan sediments, Proceedings Ocean Drill.Progr., Scient.Res.

(155), 1997 16 Sullivan, K.A. e Aller, R.C. Diagenetic cycling of arsenic in Amazon shelf sediments, Geoch. et Cosmoch.

Acta (60), pg. 1465-1477, 1996 17 Clack Corp. Manganese greensand, disponvel de Clack Corp. pela internet, 2002 18 Pump House Manganese greensand filtration, disponvel pela internet de www.pumphousebc.com/

maganese_greensand_filtration.html, 2002 19 Subramanian, K.S. e outros Manganese greensand for removal of arsenic in drinking water, Water Quality

Res. Journal Canada (32), pg. 551-561, 1997 20 Tonka Equip.Co Arsenic removal from potable water, disponvel pela internet de www.tonkawater.com/

whatsnew/article.cfm?AID=10, 2002 21 Viraraghavan, T. e outros Arsenic in drinking water-problems and solutions, Water Sc. and Techn. (40), pg.

69-76, 1999 22 Westech Inc. Greensand filters, disponvel pela internet de www.westech-inc.com/greensand.html, 2002

scarpelli arsenioemmineriomanganes

Documents