Acumulação e transporte de mercúrio devido à atividade garimpeira em sistemas fluviais no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais , Brasil

Abstract

Estimulada pelo aumento do preço do ouro no mercado internacional no final da década de 70 e começo de 80, a atividade garimpeira no Brasil se expandiu. O uso de mercúrio metálico na separação do ouro de granulometria fina tem se mostrado importante fonte poluidora dos sistemas fluviais do Quadrilátero Ferrífero. Com o objetivo de investigar a distribuição geoquímica, bem como o transporte de mercúrio nos sistemas fluviais da área em estudo, foram realizadas duas campanhas de amostragem durante as estações das chuvas (verão 1992/93) e seca (inverno 1994). Amostras de sedimento e material em suspensão foram coletadas em 5 rios da parte leste do Quadrilátero Ferrífero, os quais fazem parte da bacia hidrográfica do Rio Doce. As amostras de sedimento foram separadas nas frações granulométricas < 2 , 2 - 6,3, 6,3 - 20 e 20 - 63 micrômetros. A concentração de mercúrio total nas frações do sedimento foram medidas usando o analisador específico AMA 254. Elementos principais e traços foram analisados por aparelho ICP-OES. Carbono orgânico foi determinado por titração. As concentrações de mercúrio no material em suspenção, bem como mercúrio metálico e o mercúrio total associado a minerais de ferro foram determinados através de AAS-geração de Hidretos com pré-concentração de mercúrio em rede de ouro. As amostas de sedimento apresentam concentrações de mercúrio até 55 ug/g (na fração < 63 um). Isso representa um fator de cerca de 550 vezes o valor do background da região, que foi determinado em torno de 0,1 ug/g. As frações mais finas do sedimento, especialmente a fração < 2 um, apresentam-se enriquecidas em mercúrio quando comparadas com as frações grosseiras. Responsáveis porisso são, de um lado, a composição mineralógica destas frações, que são constituídas principalmente por argilominerais (como a Kaolinita), óxidos e hidróxidos de ferro e manganês, que possuem uma grande superfície específica e capacidade de troca catiônica. De outro lado, o enriquecimento de carbono orgânico nas frações mais finas do sedimento determina uma maior sorção de mercúrio. De fundamental importância para a distribuição geoquímica do Mercúrio nos sedimentos em estudo é a grande ocorrência de minerais de ferro e manganês associados aos BIF´s pré-cambrianos da região. A análise das frações de minerais de ferro separadas magneticamente obtiveram como resultado, que o mercúrio total das amostras está associado em até 70 % aos minerais ferruginosos. Análises de especiação do mercúrio apresentam que, nos sedimentos da região, uma elevada porcentagem do mercúrio (até 98 %) está em sua forma metálica nas proximidades dos garimpos. Longe da influência dos garimpos, a porcentagem de mercúrio metálico em relação ao mercúrio total das amostras decai rapidamente. Isso significa que a maior parte do mercúrio metálico perdido para o sistema água-sedimento é oxidado, estando assim à disposição para transformações como adsorção em superfície mineral, complexação ou transformações com componentes orgânicos do sistema. As elevadas concentrações de mercúrio encontradas no material em suspensão (valores de até 10 ug/g) indicam que parte do mercúrio que entra no sistema é transportado para jusante podendo atingir regiões onde a atividade garimpeira inexiste. As análises de mercúrio durante as estações extremas da região resultaram que a contaminação dos rios é muito maior nos meses secos do que nos chuvosos. Durante o período das chuvas há uma maior erosão e remobilização dos sedimentos finos do leito dos rios, que vão fazer parte do material em suspensão. Um aumento da oxigenação das águas associado a uma queda nos valores de pH durante as chuvas, determinam a remobilização de mercúrio dos sedimentos, o que acarreta nas menores concentrações deste metal encontradas nos sedimentos fluviais durante esta época do ano. O material em suspensão remobilizado do leito dos rios é depositado nas planícies de inundação dos mesmos, o que determina um aumento nas concentrações de mercúrio neste compartimento durante o período chuvoso. Durante o inverno (período seco) os sedimentos das margens dos rios permanecem um longo período expostos, o que acarreta em perda de mercúrio metálico por evaporação. Como resultado, estes sedimentos apresentam uma menor concentração de mercúrio durante o inverno. Já os sedimentos dos leitos dos rios, bem como o material em suspensão, são extremamente enriquecidos em mercúrio durante as secas, o que coincide com o auge da atividade garimpeira na região.