ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Avaliação da disponibilidade de arsênio em materiais sulfetados provenientes de áreas de anomalia geológica de ouro do Estado de Minas Gerais
AUTORES: ANDRADE, R.P (UFMG) ; WINDMÖLLER, C.C. (UFMG) ; SILVA, J.B.B. (UFMG) ; MELLO, J.W.V. (UFV) ; FIGUEIREDO, R.F. (UNICAMP)
RESUMO: A mobilidade do arsênio no ambiente são altamente influenciados pela fase sólida na qual ele se encontra associado. O presente estudo se propôs a avaliar a mobilidade de As em materiais sulfetados provenientes de áreas de mineração de ouro do Estado de Minas Gerais utilizando extração seqüencial. Foram feitas extrações com oito etapas em três amostras diferentes. As determinações de As nos extratos foi feita por GFAAS.As amostras mostraram uma disponibilidade de As baixa, posto que ele se encontra predominantemente nas frações menos lábeis. No entanto, grande parte do As nessas amostras está retida nas frações 3, 4 e 5, que são vulneráveis à dissolução em meio ácido, que por sua vez pode vir a acontecer devido à oxidação dos sulfetos presentes nas amostras.
PALAVRAS CHAVES: arsênio, extração seqüencial, estéril de mineração de ouro
INTRODUÇÃO: O arsênio ocorre comumente associado a depósitos de ouro, na forma de arsenopirita (FeAsS), como é caso das principais jazidas de ouro do Quadrilátero Ferrífero (MG). A exploração do ouro geralmente expõe à atmosfera estéreis e rejeitos contendo altos teores de sulfetos, que são capazes de gerar águas ácidas e disponibilizar grandes quantidades de As para o meio ambiente.
Com a exposição do material de origem, o processo de intemperismo é favorecido em função da oxidação dos sulfetos presentes. A oxidação dos sulfetos (no caso a arsenopirita) promove a liberação de As que tende a formar compostos de baixa solubilidade com o Fe. Minerais secundários de As com Fe de baixa solubilidade são formados como produtos do intemperismo, conferindo assim, menor disponibilidade de As. As formas geoquímicas de metais contidos em um material sólido podem, em princípio, ser seletivamente extraídas pelo uso de reagentes apropriados. Há vários métodos de extração seqüencial, os quais utilizam reagentes específicos para extração de cada forma geoquímica. KEON et al., (2001) desenvolveram um método específico para análise seqüencial de As, que contempla reagentes específicos para extrair a fase sulfetada, que geralmente é suprimida em métodos tradicionais. A análise seqüencial em materiais sulfetados expostos ao ambiente é usualmente realizada para avaliação de impacto ambiental em processo de acidificação, mudança no potencial redox e mobilidade de poluentes (SAHUNQUILLO et al., 2003). Este trabalho tem como objetivo analisar a disponibilidade de As em materiais sulfetados com altos teores do metalóide provenientes de áreas de mineração de ouro do Estado de Minas Gerais, utilizando extração seqüencial.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudadas 3 amostras de materiais sulfetados provenientes de duas áreas de mineração de ouro no Estado de Minas Gerais, sendo 34 RP (Paracatu), 85 RM e 92 RM (Riacho dos Machados).
Para avaliar a disponibilidade do As para o ambiente foi utilizado o método de extração seqüencial baseado no trabalho de KEON et al. (2001) modificado, sendo usadas 8 etapas. A quinta etapa foi feita de acordo com EGREJA FILHO, 2000. Os extratores específicos para cada fase foram . 1M MgCl2 (As-trocável), 1 M NaHPO3 (As-fortemente adsorvido), 1 M HCl (As-coprecipitado com AVS, carbonatos, MnO2 e Al2O3), 0,2 M H2C2O4 (As-coprecipitado com Fe2O3 amorfo), 4,2 HCl + 0,0375 M Ácido Ascórbico + 0,01 M Citrato de Sódio (As ligado à Fe2O3 cristalino), HF 10 M (As-coprecipitado com silicatos), HNO3 16 M (As-coprecipitado com FeS2 e As2S3) e HNO3 16 M + H2O2 30 % (As-residual).
Para determinação do metalóide foi utilizado um espectrômetro de absorção atômica Perkin Elmer (AAnalist 400) equipado com lâmpada de EDL-As, forno de grafite (GVA 800), amostrador automático (AS 800) e correção de fundo com lâmpada de deutério. O tratamento dos tubos de grafite foi feito através de 10 injeções sucessivas de 40 mL da solução estoque de Irídio (1000 mg L-1), totalizando 400 mg de Ir como modificador permanente. Durante a determinação do analito foi feita a injeção conjuntamente com a amostra de 10 mg Ir + 100 mg de ácido cítrico como modificadores em solução para minimizar efeitos dos interferentes, tais como: PO43-, Cl, Na+. As curvas analíticas foram feitas com os respectivos extratores de cada etapa de extração. As condições de operação do aparelho na determinação foram: l=197,2 nm, corrente da lâmpada de 450 mW e fenda de 0,7 nm. Foram feitos testes de limite de detecção e taxa da recuperação.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A fração de As trocável de todas as amostras de materiais sulfetados apresentou valores bem baixos em relação ao As total das mesmas. Este fato mostra que mesmo as amostras apresentando teores totais de As elevados, a disponibilidade do As é baixa em função da baixa solubilidade dos produtos finais do intemperismo.
Já nas frações intermediárias (etapas 2 a 5), onde o metalóide fica retido de forma menos disponível ao meio, os valores foram altos, com destaque para a amostra 85 RM que teve maior parte do As imobilizado pela fração ligado a Fe2O3 cristalino. Na fração ligado a silicatos, os teores do metalóide foram irrisórios (Tabela 1) para todas as amostras, como o esperado, pois o As não tem afinidade geoquímica natural como Si.
A amostra 34 PT apresentou o contaminante mais estável na fase sólida, posto que 85 % do As está na forma de sulfetos ou coprecipitado com os mesmo, ou seja, menos disponíveis para o ambiente. Em relação aos resultados obtidos para a fração residual, ou seja, As ligados a minerais recalcitrantes, os valores foram baixos, variando de 18,52 a 30,29 mg/kg, não passando de 2,5 % do total de As nas amostras.
Ensaios de lixiviação com água feitos por ANDRADE et al., (2007) com amostras de materiais sulfetados das mesmas áreas demonstraram que o As é extremamente móvel quanto tem-se pH<3, fato muito comum em áreas com efeitos de drenagem ácida. Como esse material está acondicionado em ambiente propício a drenagem ácida, o As extraído nessas 5 primeiras etapas pode vir a entrar no ciclo das águas se o pH do meio atingir valores menores que 3, pois haveria dissolução de oxi-hidróxidos de ferro, de alumínio, manganês e possíveis carbonatos que por ventura estejam no ambiente.
CONCLUSÕES: A disponibilidade de As no ambiente pode ser considerada muito baixa nos materiais estudados, posto que encontra-se predominantemente nas frações menos lábeis. No entanto, grande parte do As no ambiente está retida pela ação dos MnO2, Al2O3, AVS e carbonatos (fração 3), óxidos de ferro amorfos e cristalinos (frações 4 e 5), sendo esses materiais vulneráveis a dissolução em meio ácido, que por sua vez pode acontecer devido a oxidação dos sulfetos presentes naturalmente nas amostras.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq e à FAPEMIG.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANDRADE, R. P., FIGUEIREDO, B. R., MELLO, J. W. V., SANTOS, J. C. Z., ZANDONADI, L. U. 2007 Control of Geochemical Mobility of Arsenic by Liming in Materials Subjected to Acid Mine Drainage. Journal of Solis and Sediments. Submetido em 18/12/2006.
EGREJA FILHO, F. B. 2000. Extração seqüencial de metais pesados em solos altamente intemperizados: Utilização de componentes-modelo e planejamentos com misturas ternárias na otimização do método. Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Solos, 287p.
KEON, N. E.; SWARTZ, C. H.; BRABANDER, D. J.; HARVEY, C.; HEMOND, H. F. 2001.Validation of an Arsenic Sequential Extraction Method for Evaluating Mobility in Sediments. Environmental Science & Technology, 35, 2778-2784.
SAHUQUILLO, A.; RAURET, G.; REHNERT, A. MUNTAU, H. Solid sample graphite furnace atomic absorption spectroscopy for supporting arsenic determination in sediments following a sequential extraction procedure. Analytica Chimica Acta. v. 476. 15-24 p. 2003.
Van HERREWEGHE, S.; SWENNEN, R., VANDECASTEELE, C. & CAPPUYNS, V. 2003. Solid phase speciation of arsenic by sequential extraction in standard reference materials and industrially contaminated soil samples. Environmental Pollution, 122(3), 323-342.
