Modelos de caracterização de impacte ambiental para escombreiras reactivas : equilíbrio e evolução de resíduos de actividade extractiva

Abstract

Os locais de acumulação dos resíduos de actividade extractiva passada – escombreiras abandonadas – são o principal objecto de estudo. A caracterização do impacte ambiental (IA) que estas infra-estruturas desencadeiam no meio ambiente, em especial nos sistemas fluviais receptores da drenagem superficial, constituiu a principal motivação. Na unidade territorial alvo de estudo – Noroeste de Portugal – foi seleccionado um conjunto de áreas mineiras, que no âmbito do IA associado à actividade extractiva podem ser consideradas locais-chave representativos. Estes locais, podem por isso alcançar o estatuto de modelos, reflectindo assim, nesta valência, a qualidade ambiental da unidade territorial em apreço. Neste conjunto é dado destaque particular à escombreira da mina de Valdarcas, porque suscitou metodologias de caracterização particulares. Os restantes locais-chave – Cerquido, Cabração-Lourinhal, Carris e Adoria – são apresentados como exemplos paradigmáticos, que evidenciam a contribuição de diferentes descritores para a avaliação da qualidade ambiental. A caracterização das escombreiras e do meio ambiente por elas afectado é tratada no âmbito da geologia, mineralogia e biogeoquímica. A evolução dos resíduos tem maior amplitude nas escombreiras com sulfuretos reactivos, onde se formam águas de drenagem ácida, que são sede de formas de poluição peculiares. A compreensão da sua génese, a descrição das suas propriedades e a avaliação do seu impacte, suscitam a investigação de indicadores específicos. Assim, as relações de interacção mineral-água-biosfera são fundamentais e o seu estudo tem por base a caracterização físico-química e ecológica da drenagem. Outra perspectiva atende à análise paragenética das neoformações mineralógicas. Estas duas perspectivas complementam-se, permitindo a avaliação do potencial poluente associado a diferentes modelos de evolução paragenética dos resíduos de actividade extractiva. Em termos evolutivos, os sistemas são essencialmente supergénicos, mas os indicadores de impacte ambiental têm origem e natureza diversificadas. Além dos indicadores físico-químicos convencionais, assumem particular importância os ecológicos, relacionados com a diversidade e expansão de algas acidófilas, e também os mineralógicos decorrentes da precipitação e sedimentação a partir da drenagem ácida. A conjugação dos diversos indicadores, bem como a integração de outras componentes de caracterização relevantes, nomeadamente as relacionadas com o estado de reabilitação das escombreiras, a sua evolução topográfica, e o ordenamento do território nas áreas em que se inserem, conduziu ao desenvolvimento de sistemas de inferência, baseados em lógica difusa. Estes sistemas, por sua vez, sustentam a apreciação do impacte e da qualidade ambiental relacionados com escombreiras abandonadas, particularmente aquelas que manifestam estados evolutivos balizados pelos padrões regionais estabelecidos.

The subject of research is the evolution of mine wastes in ancient waste dumps. Characterization and evaluation of its environmental impact, mainly on water surface systems, were the fundamental motivations. The target territory is Northern Portugal, where a set of old mining sites were selected as cases study. The following five mines were used as key-sites or characterization models, concerning the environmental impact related to mining activity in the region – Valdarcas, Cerquido, Cabração-Lourinhal, Carris and Adoria. Valdarcas is the most complex site, exhibiting a broad diversity of impacts. Therefore it was the object of a more detailed characterization through specific methodologies of approach. The other sites are presented as paradigmatic examples, pointing out the importance of different valences to the global characterization of the territorial depreciation due to the mining activities. As a result of the diversity of components that must be considered to evaluate the mineral wastes evolution, this characterization includes information on the waste dump structure and mineralogy and on surface drainages geochemistry, ecology as well mineralogy. The evolution of the mining residues is more relevant in the presence of reactive sulfides. In this condition acid mine drainage is a peculiar and a multi-pollution factor. To understand its origin and to describe its properties and environmental effects, the present research considered acid mine drainage under several perspectives. One of these concern the mineral-water-biosphere interactions and is supported by physical-chemical and ecological parameters. Another important perspective studies the supergenic minerals developed in the waste dumps, considering the paragenetic relationships established. These two perspectives allowed the understanding of the pollution potential, related to different models of paragenetic evolution, under the concept of supergenic systems. The combination of different approaches proposes several indicators of environmental impact – physical-chemical, ecological (particularly related with the presence of acidophilic alga) and mineralogical (related with the acid mine drainage new minerals) parameters. The aggregation of such indicators as well as other relevant features, like the topographic evolution, natural rehabilitation state and land use strategies, was accomplished through fuzzy inference systems. Those systems can support the environmental impact qualification procedures applied to other mining sites showing qualitative values situated between the regional characterizations models used as pattern limits.