Geochemical behavior of trace elements in the surroundings of Mina de S. Domingos, Alentejo: Tapada and Telheiro sites

M.T Tavares¹, M. M, Abreu², M.M. Vairinho³, A.J. Sousa¹ & L. Quental³

RESUMO

A actividade mineira em S. Domingos cessou há mais de quarenta anos, porém, ainda hoje, o antigo parque mineiro é fonte de dispersão de elementos vestigiais potencialmente contaminantes que se acumulam nos sedimentos e nos solos a juzante da zona de exploração.

O presente trabalho teve como objectivo a avaliação da contaminação dos solos e sedimentos na área de confluência das ribeiras de S. Domingos e do Mosteirão. Para este estudo foram seleccionadas duas áreas de amostragem, uma de referência, que se prevê não contaminada (Tapada) e outra, a jusante da Mina de S. Domingos, afectada pela exploração mineira (Telheiro).

Para a caracterização dos solos e sedimentos determinou-se na fracção <2 mm o pH (H2O), o conteúdo em carbono orgânico e o ferro livre total. Foram também realizadas análises químicas multielementares para determinação dos teores totais dos elementos maiores Al, Ca, K, Mg, Na e P, e dos elementos menores e vestigiais As, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, S, Sb, Zn e U. Os resultados foram analisados utilizando métodos estatísticos univariados e multivariados, e foram estimados os mapas de dispersão dos elementos através de técnicas geoestatísticas.

Na área do Telheiro alguns solos e sedimentos apresentaram pH extremamente ácido (um mínimo de 2,66) e teores muito elevados de elementos vestigiais relacionados com a mineralização (As, Pb, Sb e Hg), sendo as zonas adjacentes à ribeira de S. Domingos, veículo da drenagem ácida, as mais afectadas. Na Tapada não foram encontrados solos contaminados. A análise multivariada dos dados indica uma associação entre o As, Pb e Sb e entre o Cu e o Zn.

Even thought the mining activity in S Domingos finished more than forty years ago, the mining site is still a source of polluting trace elements for soils and sediments downstream the open pit. The present work aims to evaluate the contamination of these soils and sediments. Therefore two sampling areas were selected: one, assumed as non-contaminated (Tapada), is used to access the reference values of the chemical variables for this region, and the other, downstream from the mining site, is affected by the mining activity (Telheiro).

The soils and sediments were characterised on the <2 mm fraction, by pH (H2O), organic carbon and free iron oxides content. A total multi element analysis was done on the same fraction. Univariate and multivariate statistics were performed, as well as geochemical mapping using geostatistical interpolation methods.

In Telheiro some samples had high levels of trace elements (mainly As, Pb, Sb, and Hg) and very low pH values (minimum 2.66), this is particularly obvious in the samples collected close to the acid mine drainage. In Tapada no contaminated soils were found. The multivariate analysis showed an association between As, Pb and Sb and between Cu and Zn

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text only available in PDF format.

BIBLIOGRAFIA

Abreu, M. M., Joaquim, C., Tavares, M. T., Quental, L. & Vairinho, M. M. 2001. Impacto da Exploração da Mina de São Domingos nos Solos e Sedimentos da Área do Telheiro, Alentejo. Livro de Resumos do 1º Congresso Nacional das Ciências do Solo. Encontro Anual da SPCS. ISA, Lisboa.

Abreu, M. M., Tavares, M. T., Vairinho, M. M., Joaquim, C. & Quental, L. 2004. Geoquímica comparada dos solos da área mineira de São Domingos, Alentejo: Fundo geoquímico versus zona de exploração. Revista de Ciências Agrárias, XXVII (1): 301-313.         [ Links ]

Adriano, D. C. 1986. Trace Elements in Terrestrial Environment. Springer-Verlag New York Inc.

Allan, J. C. 1965. A Mineração em Portugal na Antiguidade. Boletim de Minas, 2(3): 139-175.         [ Links ]

Alloway, B. J. 1990. Soil Processes and Behaviour of metals. In: B. J. Alloway (ed.) Heavy Metals in Soils (2ª ed), pp. 7-28. Blackie Academic & Professional. Ipswich, R.U.

Baker, D. E. 1990. Copper. In: B.J. Alloway (ed.) Heavy Metals in Soils (2ª ed), pp. 151-176. Blackie Academic & Professional, Ipswich, R.U.

Batista, M. J 2003. Comportamento de elementos químicos no sistema rocha-solosedimento-planta na área mineira de Neves Corvo: Implicações Ambientais. Tese para obtenção do grau de Doutor em Geociências, Universidade de Aveiro.

Berti, W. R., Cunningham, S. D. & Jacobs, L. W., 1997. Sequential chemical extraction of trace elements: development and use in remediating contaminated soils. In: R. Prost (ed.) Contaminated Soils, pp. 121-131. Les colloques 85, INRA, Paris.

Dudka, S. & Adriano, D. C. 1997. Environmental impacts of metal ore mining and processing: a review. Journal Environmental Quality, 26: 590-602.

Gaspar, O. 1998. História da Mineração dos Depósitos de Sulfuretos Maciços Vulcanogénicos da Faixa Piritosa Portuguesa. Boletim de Minas, 35 (4). Lisboa.         [ Links ]

Kabata-Pendias, A. & Pendias, H. 1985. Trace Elements in Soils and Plants (1^st . ed.) CRC Press.

Kabata-Pendias, A. 2001. Trace Elements in Soils and Plants (3^rd . ed.) CRC Press, Florida, USA.

Mehra, O. P. & Jackson, M. L. 1960. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionite citrate system buffered with sodium bicarbonate. Clays Clay Minerals, 7: 317-327.

Moore, C. J. 2000. A Review of Mercury in the Environment. Office of Environmental Management, Marine Resources Division, Department of Natural Resources South Carolina, EUA.

Oliveira, J. T. & Silva, J. B. 1990. Notícia Explicativa da Carta Geológica à escala 1:50000 folha 46D –Mértola. Serviços Geológicos de Portugal.

Póvoas, I. & Barral, M. F. 1992. Métodos de análise de solos. Comunicações do Instituto de Investigação Científica Tropical, Série de Ciências Agrárias (10). Ministério do Planeamento e da Administração do Território.

Quental, L., Abreu, M. M., Oliveira, V., Sousa, P., Batista, M. J., Brito, G., Vairinho, M., Sousa, J. & Martins, L. 2002a. Imagens hiperespectrais para avaliação e monitorização ambiental em áreas mineiras: resultados preliminares do projecto MINEO na Mina de São Domingos, Alentejo. In: J.Brandão (ed.), pp. 583-594. Actas do Congresso Internacional sobre Património Geológico e Mineiro. Museu Geológico e Mineiro de Lisboa, Beja.

Quental, L., Bourguignon, A., Sousa, A. J., Batista, M. J., Brito, G., Tavares, M. T., Abreu, M. M., Vairinho, M. & Cottard, F. 2002b. MINEO Southern environment test site. Contamination/impact mapping and modeling -Final report for European Comission. (http:www.brgm.fr/mineo).

Sequeira, P. V. C. 1884. Notícia sobre o estabelecimento mineiro de S.Domingos. Revista de Obras Públicas e Minas, 14-15: 1883-1884.         [ Links ]

Shum, M. & Lavkulich, L. 1999. Speciation and solubility relationships of Al, Cu, and Fe in solutions associated with sulphuric acid leached mine waste rock. Environmental Geology, 38 (1): 59-68

Soucek, D. J., Cherry, D. S. & Trent, G. C. 2000. Relative acute toxicity of acid mine drainage water column and sediments to Daphnia magna in the Puckett’s Creek Watershed, Virginia, USA. Archive of Environmental Contamination and Toxicology, 38: 305-310.

Sousa, A. J. 2000. Análise geoestatística de dados. CVRM/ Centro de Geossistemas. IST, UTL, Lisboa.

Sousa, P. 2001. Relatório das acções desenvolvidas no âmbito do projecto MINEO. Relatório Interno do IGM. Alfragide.

Vairinho, M. M. 2000. Desenvolvimento de sistemas de integração de dados na prospecção de recursos minerais. Tese de Doutoramento. IST, UTL. Lisboa.

¹ Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa (TULisbon), Av. Rovisco Pais 1040-001, Lisboa, e-mail: teresaagt@yahoo.com; ajsousa@ist.utl.pt;

² Instituto Superior de Agronomia, Universidade Técnica de Lisboa (TULisbon), Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, e-mail: manuelaabreu@isa.utl.pt;

³ Dept. de Prospecção de Minérios Metálicos, INETI, Estrada da Portela, Zambujal Apartado 7586, 2721866 Alfragide, e-mail: mv_100@hotmail.com; lidia.quental@ineti.pt