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Title: Distribuição de elementos maiores e traços em sedimentos marinhos da plataforma continental e talude na zona de descarga do Rio Doce após o rompimento da barragem de Mariana - MG
Authors: Santarém, Natan Soares
metadata.dc.contributor.advisor: Díaz Ramos, Amélia Rut
metadata.dc.contributor.members: Silva Filho, Emmanoel Vieira da
Machado, Wilson Thadeu Valle
Molisani, Maurício Mussi
Issue Date: 2019
Abstract: A bacia do Rio Doce hospeda grandes complexos minerários, além de ser amplamente explorada para atividades agropecuárias, abastecimento populacional e industrial. O Rio Doce é um dos principais corpos hídricos na região sudeste, com carga sedimentar estimada em 11,22 x 106 tons/ano. A sua capacidade de mobilização sedimentar associada às atividades ao longo de sua bacia hidrográfica já justificariam um estudo profundo na interface continente-oceano. Somado a isto, em novembro de 2015, o rompimento da barragem de Fundão, pertencente à mineradora Samarco, descrito como o maior desastre ambiental na história do Brasil, mobilizou cerca de 55 milhões de m³ de rejeitos de minério para a bacia hidrográfica do Rio Doce, sendo o principal corpo hídrico afetado. A lama de rejeitos, de cor avermelhada e granulometria fina, composta de sílica, hematita, magnetita, óxi-hidróxidos de manganês e componentes orgânicos percorreu mais de 600 km, sendo levada até o oceano. Este estudo avaliou a distribuição dos elementos maiores e traços e seus possíveis impactos em sedimentos marinhos localizados na zona de descarga do Rio Doce, tanto na área de plataforma como talude após a chegada da pluma de rejeitos de minério utilizando-se a técnica de abertura total de amostras e determinação das concentrações por ICP-OES. Observou-se que o testemunho M125-39-2, mais perto da zona de descarga do Rio Doce é o que apresenta o melhor registro do evento de Mariana. Sugere-se dois possíveis eventos de contaminação distintos neste testemunho, associado à entrada primária da pluma de rejeitos e a posterior remobilização dos rejeitos de minérios em condições de maior pluviosidade, onde reconheceu-se aumento nas concentrações de Fe, Al, Si, Ti, As, Pb entre outros elementos. Os dados isotópicos, quando interpolados entre si e aos valores de COT e NT demonstram dois grupos distintos, um com mistura de fontes de matéria orgânica (base do testemunho M125-39-2) e outro com uma assinatura isotópica marinha (topo do testemunho M125-39-2 e demais testemunhos localizados na plataforma e talude). A diferença do sinal isotópico pode ser explicada pela fertilização oceânica principalmente pela entrada de Fe. De forma adicional, os dados granulométricos e as razões elementares, quando interpretadas de forma conjunta, demonstraram que a influência da descarga do Rio Doce é predominante no testemunho M125- 39-2, comprovando que há um aumento abrupto do aporte terrígeno de forma localizada, concomitante aos dois eventos identificados nas leituras dos elementos químicos estudados. Infere-se se um terceiro evento no centímetro mais superficial do testemunho M125-50-2, onde é possível observar aumento nas concentrações de Fe, Al, Si, K e Ti e nos elementos traços. Observou-se que a proximidade da área fonte somado ao regime de correntes e ventos na região foram os fatores que exerceram maior controle na concentração dos elementos provenientes da lama de minério em determinados testemunhos. Constatou-se que a matéria orgânica e a granulometria apesar de apresentarem papel secundário neste estudo, foram possíveis fatores que contribuíram para a maior adsorção de metais provenientes da pluma de minérios.
metadata.dc.description.abstractother: Besides hosting large mining complexes, the Rio Doce basin is widely exploited for agricultural activities, population and industrial supplies. The Rio Doce is one of the main water bodies in the southeast region, with an estimated sedimentary load of 11.22 x 106 tons / year. Just only it’s sediment transport capacity, associated with the activities along its watershed, justify a deep study at the continent-ocean interface. However, in addition, in November 2015 the collapse of the Fundão dam, property of the Samarco mining company, described as the largest environmental disaster in Brazilian history, mobilized around 55 million m³ of mining waste through the Rio Doce basin, being the main water body affected. A reddish, fine granulometry mud, composed of silica, hematite, magnetite, manganese oxides and organic matter was transported in the river system through more than 600 km and released in the ocean. This study evaluates the distribution and possible impacts of major and trace elements on marine sediments located in the discharge zone of the Rio Doce, both in the platform and slope areas, after the arrival of the pen of ore tailings, by means of the total opening of samples technique and samples analyses by ICP-OES. The marine core M125-39-2, closer to the discharge zone of the Rio Doce presents the best record of the Mariana event. Two possible distinct contamination events were suggested in this sample, associated with the primary entrance of the reject pens and the subsequent remobilization of the ore tailings under higher rainfall conditions, where an increase in Fe, Al, Si, Ti, As, Pb among other elements is recognized. Interpolation of isotopic signals with TOC and TN led to identify two distinct groups in the sediment, one with mixed organic matter sources (M125-39-2) and the other with a marine isotopic signature (top of M125-39-2 and other reports). In addition, the granulometric data and the elemental ratios when interpreted together show that the influence of the Rio Doce discharge is predominant to the M125-39-2 test, consistent with an abrupt, localized increase of the terrigenous contribution, concomitant to the two events identified chemical elements registers. A third event, in the most superficial centimeter of M125-50-2 is also infered, characterized by an increase in the concentrations of Fe, Al, Si, K and Ti, as in the trace elements concentrations. The proximity of the source area and the patterns of marine currents and winds in the region is fundamental for the concentration of the elements from the ore sludge in certain testimonies. Finally, organic matter and granulometry, despite their secondary role in this study, are factors with some potential which could enhance the adsorption of metals from the ore plume.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/10397
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