Navegando por Autor "Lena, Jorge Carvalho de"
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Item Abordagens estatísticas aplicadas ao mapeamento de susceptibilidade a movimentos de massa : análise de diferentes técnicas no contexto do Quadrilátero Ferrífero.(2016) Barella, Cesar Falcão; Sobreira, Frederico Garcia; Lena, Jorge Carvalho de; Fernandes, Nelson Ferreira; Mourão, Ana Clara Moura; Rodrigues, Paulo César HortaCom o objetivo de edificar uma argumentação capaz de embasar o adequado estabelecimento de diretrizes e procedimentos cartográficos voltados à elaboração e apresentação de mapas de susceptibilidade, foram selecionadas duas áreas piloto na região do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, denominadas Belo Vale e Antônio Pereira, onde aplicaram-se conceitos e metodologias estatísticas de mapeamento de movimentos gravitacionais de massa, dando ênfase à adoção da escala 1:25.000. A partir da construção de inventários de cicatrizes e do mapeamento dos fatores condicionantes inerentes às regiões de estudo, foram testadas, validadas e confrontadas diferentes abordagens, cada qual com uma função especifica dentro da análise de susceptibilidade. Com o propósito de comparar diferentes métodos estatísticos (Análise da Densidade de Escorregamentos, Likelihood Ratio, Valor Informativo, Probabilidade Bayesiana, Pesos de Evidência, Análise Discriminante e Regressão Logística) e diferentes representações cartográficas dos escorregamentos cadastrados (ponto e polígono), a primeira região de investigação evidenciou bons resultados em todos os enfoques empregados, com áreas abaixo da Curva de Sucesso e de Predição acima de 0,800 em grande parte das análises efetuadas. Merece destaque nessa fase a técnica do Valor Informativo e a soma do Contraste dos Pesos de Evidência, ambos aplicados, respectivamente, a um inventário poligonal e pontual. No que diz respeito à concordância espacial produzida entre os modelos, foi constatada, através da determinação do Coeficiente Kappa, que, independentemente das taxas de validação encontradas, a distribuição das classes de susceptibilidade são discordantes ao longo do território mapeado. Entretanto, essa discordância nunca atinge patamares de baixa compatibilidade. A segunda região de análise teve a finalidade de explorar o efeito da discriminação dos movimentos inventariados (movimentos translacionais em rocha e em solo) e da fragmentação aleatória do inventário nos grupos de treino e de teste (holdout, holdout repetido e validação cruzada). Os resultados alcançados nessa fase demonstraram a elevada sensibilidade da técnica do Valor Informativo às variações produzidas, deixando claro que para a elaboração de bons modelos é necessária uma pequena defasagem entre as taxas de validação, avaliadas aqui através das Curvas de Sucesso e Curvas de Predição. A análise crítica dos procedimentos aplicados corroborou a adequabilidade dos enfoques estatísticos ao mapeamento de susceptibilidade a movimentos gravitacionais de massa na escala 1:25.000. Palavras-Chave: Desastres Naturais, Susceptibilidade, Métodos Estatísticos, Ordenamento Territorial, Movimentos Gravitacionais de Massa.Item Adsorção competitiva de As, Cu, Pb e Cr na avaliação da capacidade de fixação de metais por efluentes de mineradoras de ferro.(2005) Basílio, Márcio Silva; Friese, Kurt; Lena, Jorge Carvalho de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Roeser, Hubert Mathias PeterTwo samples of residues from iron mining plants have been investigated for their retention capacity of As, Cu, Cr, and Pb. The sample with the higher content of iron oxides showed the highest capacity to retain metals. The adsorption affinity series changes from Pb>Cu>Cr≈As to As>Pb>Cu>Cr or As>Cu>Cr>Pb, depending on the material and the concentration of the initial solution. In the competitive environment, the Pb adsorption decreases and the As, Cu and Cr adsorption increases. Sequential extraction procedures, carried out after adsorption batch experiments, showed that the most important adsorption process occurs in the oxide fraction and that the major part of the absorbed metal is remobilized from exchangeable and oxide fractions.Item Adsorção de cobre por carvões ativados de endocarpo de noz macadâmia e de semente de goiaba.(2006) Rocha, Welca Duarte da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Lena, Jorge Carvalho de; Bruña-Romero, OscarVisando a tratar efluentes com cobre (poluentes de grande relevância ambiental), produziram-se carvões ativados a partir de endocarpo de noz de macadâmia e semente de goiaba, resíduos gerados em larga escala pela agroindústria. Esses carvões foram comparados com carvão ativo convencional, de endocarpo de coco. A ativação foi feita com ZnCl2, na proporção de 1 parte do cloreto para 2 de material. Carbonização a 720°C e em nitrogênio resultou área superficial de 487,0 m²/g, para o carvão de macadâmia, e de 396,7 m²/g, para o carvão de semente de goiaba (contra 668,3 m²/g do carvão industrial). A depleção, em 24 h, de Cu2+ de uma solução mostrou-se efetiva, com capacidade adsortiva de 4,84 mg/g, para o carvão industrial padrão, de 3,48 mg/g, para o carvão do endocarpo da macadâmia carbonizado, e de 1,23 mg/g, para aquele de semente de goiaba carbonizada. Os resultados acenam para a utilização desses materiais no tratamento de efluentes contendo cobre, o que daria destinação nobre ao resíduo industrial.Item Adsorption of chromium (VI) ion from aqueous solution by succinylated mercerized cellulose functionalized with quaternary ammonium groups.(2009) Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Melo, Júlio César Perin de; Lena, Jorge Carvalho de; Gil, Laurent FrédéricSuccinylated mercerized cellulose (cell 1) was used to synthesize an anion exchange resin. Cell 1, containing carboxylic acid groups was reacted with triethylenetetramine to introduce amine functionality to this material to obtain cell 2. Cell 2 was reacted with methyl-iodide to quaternize the amine groups from this material to obtain cell 3. Cells 2 and 3 were characterized by mass percent gain, degree of amination and quaternization, FTIR and CHN. Cells 2 and 3 showed degrees of amination and quaternization of 2.8 and 0.9 mmol/g and nitrogen content of 6.07% and 2.13%, respectively. Cell 3 was used for Cr (VI) adsorption studies. Adsorption equilibrium time and optimum pH for Cr (VI) adsorption were found to be 300 min and 3.1, respectively. The Langmuir isotherm was used to model adsorption equilibrium data. The adsorption capacity of cell 3 was found to be 0.829 mmol/g. Kinetic studies showed that the rate of adsorption of Cr (VI) on cell 3 obeyed a pseudo-second-order kinetic model.Item Adsorption of gaseous elemental mercury on soils : influence of chemical and/or mineralogical characteristics.(2019) Montoya, Juan Andres; Lena, Jorge Carvalho de; Windmoeller, Claudia CarvalhinhoGaseous elemental Hg is stable enough to be transported over long distances. Some of the most important sources of Hg in the atmosphere are artisanal gold mining activities and forest fires. Both of these sources are particularly prevalent in the Amazonia region. Information regarding the capacity of soils for retaining Hg transported by the atmosphere is very important for understanding the metal cycle in the environment. The aim of this work was to study gaseous elemental Hg adsorption in soils with different physical and chemical characteristics. For this purpose, soils from different regions in Brazil and Colombia influenced or possibly influenced by gold mining activities and forest fires were studied. Hg adsorption tests were conducted by exposing soil samples to a gaseous elemental Hg atmosphere for 144 h. The total Hg concentration (THg) and Hg oxidation states were monitored using a direct Hg analyzer. Sample characterization analyses were performed. THg values obtained before the adsorption tests were 43–413 and 144–590 µg kg−1 for grain size fractions below 2 and 0.063 mm, respectively. The predominant species found was Hg2+, with abundance levels from 68% to 99%. The results show a wide range of enhanced Hg retention capacities among the samples, ranging from 13 to 2236 times the initial concentration, and the speciation results demonstrate a decrease in the oxidized species range, from 21% to 78%. The statistical analysis indicated the importance of Mn-bearing minerals for the processes of adsorption/oxidation of gaseous elemental Hg in soils. These results contribute to the elucidation of the processes that occur with Hg at the soil/atmosphere interface and may help to explain the high concentrations of Hg found in Amazonian soils where no gold mining activities are practiced.Item Anthropogenic influence on the degradation of an urban lake – the Pampulha reservoir in Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.(2010) Friese, Kurt; Schmidt, Gerald; Lena, Jorge Carvalho de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Zachmann, Dieter W.The artificial reservoir Lagoa da Pampulha in central Brazil has been increasingly affected by sediment deposition and pollution from urban and industrial sources. This study investigates water chemistry and heavy metal concentrations and their fractionation in the lake sediment using ICP-OES, ICP-MS, and XRD analyses. Fractionation analysis was done by sequential extraction under inert gas as well as after oxidation. The lake exhibits a permanent stratification with an oxygen-free hypolimnion below 2mdepth. Nutrient concentrations are enriched for phosphorous components (SRP,PO4). In the sediment it was not possible to detect oxygen. Carbon, sulfur, and most of the analyzed heavy metals are enriched in the top sediment layer with a pronounced down ward decrease, indicating the presence of an anthropogenic influence. Statistic alanalysis, including correlations and a Principal Component Analysis (PCA) of depth-related total concentration data, helps to distinguish presumably anthropogenic heavy metals from geogenic components. Some samples with high element concentrations in the sediment also show elevated concentrations in their pore water. Analyses of element distribution between sediment and pore water suggest a strong bonding of heavy metals to the anoxic sediment. The trend to wards elevated solubility in the pore water of oxidized samples is clear for most of the analyzed elements. Fractionation analysis reveals characteristic associations of selected elements to specific mineral bonding forms. In addition, it indicates that the behavior of heavy metals in the sediment is strongly influenced by organic substances. These substances provide buffering against oxidation, acidification, and metal release. The high nutrient loading causes reducing conditions in the lake sediment. These conditions trigger the accumulation of sediments rich in S2, which stabilizes the fixation of heavy elements. In the future, care must be taken to reduce the supply of contaminants and to prevent the release of heavy metals from sediments dredged for remediation purposes.Item Application of multivariate statistic of U, Th and Pb concentrations and Pb Isotopic signatures in the assessment of geogenic and anthropogenic sources in a U-mineralized area.(2019) Vecchia, Adriana Monica Dalla; Lena, Jorge Carvalho de; Ladeira, Ana Cláudia QueirozThis work presents a Principal Component Analysis (PCA) study using Pbi- sotope signatures and U, Th and Pb concentrations from groundwater, sedi- ments and rocks (granites and orthogneisses) of the Complex of Lagoa Real (Bahia, Brazil). This area is naturally enriched in U and Th, with the occur- rence of Pb derived from the radioactive decay of the elements (238U, 235U and 232Th) in the form of their stable isotopes 206Pb, 207Pb and 208Pb in addition to the natural isotope 204Pb. Sampling was carried out in the rainy season (De- cember to January) and the points were selected according to regional hy- drology and geology. Thirty samples were analyzed: 12 of groundwater (AP) and 18 of sediments (S). The results show that the use of isotopic ratios allows discrimination between geogenic and anthropogenic samples. This informa- tion is not obtained using only the analysis of concentration data. Statistically, the isotopic data of Pb stand out as an efficient tool in the characterization of sources in the scenario investigated, allowing an effective environmental monitoring and a better management of the mining activities.Item Arsenic in the groundwater of Ouro Preto (Brazil) : its temporal behavior as influenced by the hydric regime and hydrogeology.(2007) Gonçalves, José Augusto Costa; Lena, Jorge Carvalho de; Paiva, José Fernando de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Pereira, Janice CardosoIn the city of Ouro Preto (MG), water catchment for public supply originates from superficial drainage, springs, old abandoned mines and some driven wells. In the rocks of the region, As is originally found in gold-enriched sulphide-bearing mineral deposits. The weathering process introduces As into the hydrological system by dissolution of this element into the leachate. Measurement of the As content in the groundwater of some catchments was carried out during 1 year and these measurements demonstrated high As content—up to 224 lg L–1 of As(V)—during the rainy season (the maximum concentration limit according to World Health Organization is 10 lg L–1). Lower values were observed during the dry season and in some sampling stations, As was not even detected. The As concentration variability during 1 year shows a strict and direct relationship to seasonal and hydrological conditions. For city authorities, responsible for public water supply, it is necessary to perform a complete inventory of the water sources used and constantly monitor the As content in the water.Item Assessment of two kinetic tests to predict the acid mine drainage in waste rock samples of a uranium mine.(2014) Abreu, Adriana Trópia de; Faria, Efigênia Miranda de; Chaves, Carla Thamilis Fonseca; Leite, Adilson do Lago; Lena, Jorge Carvalho deA drenagem ácida de mina é o resultado do processo de oxidação de rochas que contêm minerais sulfetados. Esse processo ocorre quando o material sulfetado é exposto a condições atmosféricas. Nessas condições, sucessivas reações de oxidação dos sulfetos levam à formação de águas ácidas. Isto é agravado quando as rochas existentes no local não têm capacidade de neutralizar o ácido formado. A condição de baixo pH da água drenada acelera o processo de solubilização de materiais sólidos (rochas, solos e sedimentos) e favorece a lixiviação de metais e metaloides, tornando-os disponíveis no ambiente, fato que pode comprometer a qualidade dos cursos d’águas adjacentes. Esse quadro é muito comum em minas abandonadas, nas quais o material retirado fica exposto, como é o caso da Mina Osamu Utsumi, em Caldas-MG. O objetivo desse trabalho foi avaliar e comparar dois tipos de ensaios cinéticos, na tentativa de prever a geração ácida do estéril da Mina Osamu Utsumi. Os ensaios foram realizados em extrator Soxhlet e coluna de lixiviação. Os lixiviados obtidos nos ensaios foram analisados para parâmetros físico-químicos (pH, Eh e CE) e metais e metalóides.Item Assinatura geológica e influência do uso e da ocupação do solo na geoquímica de águas e sedimentos da bacia do ribeirão Caraça, Catas Altas, MG.(2013) Mendes, Milene Aparecida Monteiro; Leite, Mariangela Garcia Praça; Lena, Jorge Carvalho deO presente trabalho foi realizado na bacia hidrográfica do ribeirão Caraça, no município de Catas Altas, Minas Gerais. O objetivo principal foi obter parâmetros químicos e físico‑químicos para caracterizar a geoquímica das águas e sedimentos desta bacia e determinar a real influência das atividades antropogênicas presentes na área. As nascentes do ribeirão Caraça se encontram em uma área de preservação ambiental (Parque Natural do Caraça), isenta de contaminação antrópica; porém, ao longo da bacia, existem diversos problemas de ordem ambiental, que podem ter origem na presença de áreas urbanas, atividades de mineração e agrícolas. Para este trabalho, foi realizado um estudo do uso e da ocupação do solo e monitorados 24 pontos, onde foram realizadas análises sazonais de água (pH, Eh, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido) e medidos os teores de SO42 -, Cl- e HCO3 - (alcalinidade), além de metais (Al, Fe, Mn, Mg, Ca, K, Ti, P, As, Ba, Co, Cr, Cu, Ni, Sr, V, Zn e Zr, Na, K, Ca e Mg). Esses mesmos elementos foram determinados nas amostras de sedimentos. Os resultados permitiram dividir a bacia em três áreas distintas, com diferente ocupação e geoquímica. Apesar das atividades antropogênicas mostrarem grande influência sobre a geoquímica das águas, a composição dos sedimentos é influenciada fundamentalmente pela geologia local.Item Avaliação da influência do Fosfogesso usado como camada de cobertura no lixiviado de aterro sanitário.(2011) Teixeira, Bruno de Mattos; Lena, Jorge Carvalho de; Deschamps, Eleonora; Lena, Jorge Carvalho de; Catapreta, Cícero Antônio Antunes; Bacellar, Luis de Almeida PradoA produção de fertilizantes tem, entre suas etapas iniciais, o ataque à rocha fosfática com ácido sulfúrico concentrado, visando tornar o fósforo solúvel para as plantas. Como resíduo desse processo produtivo, tem-se o sulfato de cálcio dihidratado, conhecido como fosfogesso, cuja taxa de geração é extremamente elevada, de 4,8 toneladas para cada tonelada de ácido fosfórico produzido. Uma das formas de destinação desse resíduo, tanto no Brasil como no mundo, é a estocagem em pilhas. Entretanto, como existem bilhões de toneladas estocadas, essas pilhas representam um grande passivo ambiental. Estudos desenvolvidos nos Estados Unidos pelo Florida Institute of Phosphate Reserarch – FIPR avaliaram, em escala laboratorial, o uso do fosfogesso como cobertura de aterro. Os resultados demonstraram que houve uma redução de volume na ordem de 30 a 50%, portanto potencial para aumentar a vida útil dos aterros sanitários. Para a realização do experimento em escala real, foi construído um aterro experimental compostos de duas células, uma contendo fosfogesso e a outra apenas com resíduos sólidos urbanos. O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência do fosfogesso no lixiviado do aterro. A avaliação final do trabalho permite concluir que a utilização do fosfogesso como cobertura diária de resíduos sólidos urbanos tende a trazer inúmeros ganhos, não só para as empresas geradoras de fosfogesso, mas também para empresas e municípios que possuem aterro sanitário como forma de destinação final de resíduos. Concluiu-se também que a construção do aterro foi satisfatória, uma vez que o experimento encontra-se implantado e produzindo dados. Porém devido ao estudo abranger uma escala temporal pequena, os resultados podem ser analisados apenas como tendência.Item Avaliação de risco à saúde humana por contaminação natural de arsênio nas águas subterrâneas e nos solos da área urbana de Ouro Preto (MG).(2013) Gonçalves, José Augusto Costa; Lena, Jorge Carvalho deNa avaliação da exposição humana à contaminação natural por arsênio (As) das águas subterrâneas e solos na área urbana da cidade de Ouro Preto, MG), nos bairros Piedade, Taquaral, Padre Faria, Alto da Cruz, Antônio Dias e Barra, foram estimados, para as crianças e adultos residentes nesses locais: (i) os valores das doses de ingestão diárias (DID) de As; (ii) os valores para os quocientes de risco (QRs) e (iii) o incremento da probabilidade de se desenvolver câncer ao longo da vida (RC), com teores médios de As encontrados nas águas subterrâneas, variando entre 10 e 77 μg.L-1 e, nos solos, de 332,75 e 656 mg.kg-1.Item Avaliação e estudo das emissões de metais pesados pela barragem de Santarém (Samarco Mineração S.A.) no sistema hídrico da região de Ouro Preto e Mariana : um estudo da qualidade das águas.(1999) Matsumura, Marcelo da Silva; Lena, Jorge Carvalho deItem Avaliação em laboratório do uso de sistemas de coberturas alcalinas para prevenção da drenagem ácida de mina.(2012) Abreu, Adriana Trópia de; Faria, Efigênia Miranda de; Guimarães, Juliana Alves Costa; Leite, Adilson do Lago; Lena, Jorge Carvalho deA drenagem ácida de mina (DAM) é um problema ambiental em escala mundial. Ela é proveniente do processo de oxidação química de materiais da mineração que contenham minerais sulfetados expostos a condições atmosféricas com a mediação de bactérias. As águas ácidas geradas nesses ambientes podem comprometer a qualidade dos recursos hídricos. Para tentar conter essa DAM, métodos de prevenção e remediação têm sido aplicados. As coberturas secas têm sido estudadas como alternativa de prevenção, visto que a remediação tem mostrado-se de custo elevado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de coberturas alcalinas para controlar a geração de ácido proveniente do estéril da mineração de urânio, U, por meio de sistemas colunas de lixiviação. Para isso, foram estudados sistemas de coberturas que têm como agentes de neutralização a lama vermelha, o calcário e a cal. Amostras de estéril e de água foram coletadas na mina Osamu Utsumi, em Caldas, MG. Foram realizadas análises químicas e mineralógicas do estéril, da cal, do calcário e da lama vermelha. Para os testes cinéticos, foram montadas sete colunas de lixiviação: C1(estéril); C2 (estéril + cobertura de lama vermelha); C3 (estéril + cobertura de calcário); C4 (estéril + cobertura de cal); COB2 (cobertura de lama vermelha); COB3 (cobertura de calcário); e COB4 (cobertura de cal). As amostras lixiviadas foram monitoradas por 100 dias. Os resultados mostraram que a cal e a lama vermelha têm maior potencial neutralizador. No entanto, esses agentes neutralizantes oferecem o inconveniente de introduzir material solúvel no lixiviado. Dessa forma, considerando os parâmetros avaliados, foi demonstrado que o uso de mistura de lama vermelha com estéril do bota-fora 4 (BF4) pode ser uma alternativa viável para o controle de geração de DAM associada à reciclagem de resíduos industriais alcalinos.Item Avaliação geoquímica ambiental da barragem do ribeirão da Cachoeira, sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Ouro Preto, MG.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Abreu, Adriana Trópia de; Lena, Jorge Carvalho deNo Quadrilátero Ferrífero, barragens são construídas com duas principais finalidades: contenção de efluentes produzidos por mineradoras e geração de energia elétrica para indústrias metalúrgicas. Nesse último grupo está inserida a Barragem do Ribeirão da Cachoeira, construída pela Alcan em 1956. A energia elétrica é usada pela fábrica de alumínio na cidade de Ouro Preto. Pelo norte, a barragem recebe contribuição do rio da Ponte e seus tributários. Pelo sul, ela recebe as águas do ribeirão Santa Rita e do córrego Meira e seus tributários. Na sub-bacia do Ribeirão da Cachoeira várias atividades de subsistência são desenvolvidas. A norte, ao longo do rio da Ponte se observa a presença de mineração de topázio, onde garimpeiros fazem a extração deste mineral usando técnicas rudimentares levando ao aumento da quantidade de material particulado em suspensão na água. Além disso, há atividade de mineração de manganês na região. A sul, se observa a ocorrência de esteatito cuja extração é feita em grande escala. No distrito de Santa Rita de Ouro Preto a pedra sabão é utilizada por muitos moradores para a fabricação de peças de decoração e utensílios e o rejeito produzido nesse trabalho é descartado, sem tratamento prévio, às margens do ribeirão Santa Rita. Como problema adicional, a barragem também recebe esgotos de pequenos distritos (Rodrigo Silva, Itatiaia e Santa Rita de Ouro Preto). Com o objetivo de avaliar os impactos dessas atividades na qualidade da água e do sedimento da Barragem do Ribeirão da Cachoeira, foram realizadas análises químicas em amostras de sedimento e de água. As análises incluíram determinação de alguns parâmetros físico-químicos (temperatura, pH, Eh, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, oxigênio dissolvido e turbidez), ânions (HCO3-, SO42- e Cl-) e elementos traços e maiores (Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sn, Sr, Ti, V e Zn) para as amostras de água e determinação de teores de elementos traços e maiores (Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Sc, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn e Zr) em amostras de sedimentos de fundo com granulometria menor que 63 µm. Além disso, a distribuição dos elementos no sedimento foi determinada através de extração seqüencial para avaliar a disponibilidade de alguns metais e metalóides (As, Ba, Co, Cr, Cu, Ni, Mn, Pb e Zn). Os resultados da análise revelam que o sedimento da porção norte da barragem contém altos teores de Mn, provavelmente, como conseqüência da mineração de Mn. Na porção sul, os sedimentos apresentaram altos teores de Mg, Ni, Cr e V, provavelmente devido às atividades de extração de pedra sabão. A presença desses elementos reflete o conteúdo de talco no sedimento. No sul da barragem é possível distinguir entre a contribuição antropogênica e geogênica à composição do sedimento. Tanto o córrego Meira como o ribeirão Santa Rita carreiam sedimentos provenientes do Complexo Santo Antônio de Pirapetinga com afloramentos de pedra sabão. No entanto, sedimentos próximos ao ribeirão de Santa Rita contêm maiores concentrações desses elementos, provavelmente devido ao descarte dos resíduos das cantareiras. A água da barragem está relativamente livre de metais pesados e traços. O fracionamento dos sedimentos através da técnica da extração seqüencial mostrou que As, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn estão predominantemente associados à fração residual do sedimento e, portanto, dificilmente serão disponibilizados para o meio aquoso. Já os elementos Ba, Mn e Co estão distribuídos em todas as frações estudadas, ou seja, trocável, redutível, oxidável e residual. Esse fato indica que esses elementos podem ser tornar disponíveis com possíveis alterações nas condições físico-químicas da água, tais como: pH, Eh e OD. A distribuição do Pb no sedimento se resume a duas frações: redutível e residual. Isto sugere que este elemento está associado aos óxidos de ferro e manganês, indicando que o Pb pode ser disponibilizado para o meio aquoso numa possível mudança na condição redutora natural como a representada pela introdução de esgoto no recurso hídrico.Item Coagulação/floculação de águas superficiais de minerações de ferro com turbidez elevada.(2004) Guedes, Claudia Dumans; Lena, Jorge Carvalho de; Bottero, Jean Yves; Turcq, Bruno Jean; Bottero, Jean Yves; Thomas, Fabien; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Reis, Cesar; Varajão, Angélica Fortes Drummond ChicarinoA região do Quadrilátero Ferrífero, no estado de Minas Gerais, Brasil, sedia alguns dos depósitos de minério de ferro mais importantes do mundo. Nesta região localiza-se a Bacia Hidrográfica do rio Doce e a sub-Bacia do rio Piracicaba. A área em torno do alto e médio rio Piracicaba concentra um grande nú-mero de empresas mineradoras de ferro. A atividade mineira é considerada uma das responsáveis pelo aumento das taxas de lixiviação química e erosão dos solos e rochas da região. Neste trabalho investigou-se preliminarmente a dispersão de óxidos de ferro nos sedimentos do leito do alto e médio rio Piracicaba buscando uma possível correlação entre o acúmulo de sedimento e a existência de atividade de mineração na região. As amostras coletadas nas proximidades da nascente do rio mostraram os teores mais elevados de minerais de ferro, provavelmente carreados por afluentes do rio que drenam áreas de mineração. As concentrações de hematita nestes pontos são cerca de quatro vezes mais altas do que as concentrações médias observadas ao longo do trecho do rio estudado. Os resultados desta avaliação justificam o interesse pelo estudo da coagulação das águas superficiais de minerações por aqueles envolvidos com o equilíbrio ambiental e hidrológico do rio. O estudo empregou dois coagulantes: o tradicional sulfato de alumínio (alúmen) e um biopolímero natural Moringa oleífera. As águas superficiais consistem em suspensões de uma mistura mineral de goethita, hematita, cau-linita e quartzo, que apresentam carga superficial resultante positiva nas condições ambientais de pH. O alúmen apresentou um excelente desempenho na desestabilização destas suspensões ricas em óxidos de ferro. Seu mecanismo de atuação foi estudado e provavelmente envolve a adsorção específica dos produ-tos catiônicos da hidrólise do sal de alumínio sobre a superfície das partículas, sucedida por um processo de heterocoagulação que envolve partículas negativas e positivas presentes na suspensão. No entanto, desde os anos setenta, o emprego de alumínio vem encontrando severas restrições devido às suspeitas de sua associação com doenças neurodegenerativas, como o mal de Alzheimer e a doença de Parkinson, e câncer. O coagulante natural Moringa oleífera provem de uma árvore muita bem adaptada ao solo e às condições climáticas do Norte e Nordeste brasileiros, e amplamente empregada em países pobres da Áfri-ca como um eficiente coagulante para águas de alta turbidez. Não existem, até o momento, trabalhos pu-blicados sobre o emprego deste coagulante na desestabilização de suspensões ricas em óxidos de ferro. A eficiência e o mecanismo de coagulação/floculação do extrato aquoso das sementes de Moringa foram investigados por isotermas de adsorção, infravermelho, difração de Raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise termogravimétrica, potencial Zeta e análise granulométrica. A fração ativa deste coagulante é constituída por proteínas catiônicas que adsorvem sobre a superfície das partículas de óxido. O mecanismo envolvido parece incluir duas etapas: a formação de uma monocamada de proteína que desestabiliza as partículas, sucedida pela formação de multicamadas responsáveis pela redispersão das partículas.Item Coagulação/floculação de suspensões ricas em óxidos de ferro por sulfato de alumínio.(2004) Guedes, Claudia Dumans; Pereira, Jomara G.; Lena, Jorge Carvalho de; Paiva, José Fernando de; Lima, Rosa Malena FernandesThe destabilization mechanism of suspensions of positively charged iron oxide particles by aluminum sulphate was investigated, aiming to evaluate the efficiency of the latter as a coagulant for natural surface waters from iron ore mining plants. Synthetic water s that simulate natural suspensions were used. The best coagulant dosage was found to be 100 mg/L at pH 4. The specific adsorption of hydrolysis products of aluminum salts on iron oxide particles and heterocoagulation processes involving differently charged substrates are proposed to explain the turbidity reduction of the suspensions.Item A contaminação natural por arsênio em solos e águas subterrâneas na área urbana de Ouro Preto (MG).(2011) Gonçalves, José Augusto Costa; Lena, Jorge Carvalho deO arsênio (As) é um elemento presente naturalmente em algumas formações rochosas, em solos e águas. Inúmeros estudos demonstram que o As é ultra tóxico: uma dose de 125 miligramas pode matar um ser humano adulto. Consumido em porções mínimas ao longo do tempo, como ocorreu com bengaleses, também é letal. O veneno se acumula no organismo e os sintomas da intoxicação demoram até duas décadas, em média, para se manifestar. O objetivo principal deste trabalho foi: investigar e comprovar a contaminação natural por As, nos solos e águas subterrâneas em parte da área urbana da cidade de Ouro Preto (MG). A presença e evolução do As nas águas subterrâneas de quatro captações de água, utilizadas pela população da cidade de Ouro Preto, é uma contaminação natural, temporal, localizada e peculiar da área estudada. O As um elemento tóxico e extremamente agressivo à saúde humana, entretanto os teores do mesmo nas águas utilizadas por parte da população da cidade de Ouro Preto é superior aos valores estabelecidos pelos órgãos de controle e saneamento ambiental estadual e federal. Nas captações estudadas, as águas analisadas apresentaram marcantes variações nas concentrações de As. Nos períodos de seca, com a redução do nível de água nos aqüíferos, ocorre diminuição da concentração de As. Já na estação chuvosa, a precipitação mobiliza e lixivia o As para o ambiente, aumentando as concentrações do mesmo nas águas subterrâneas. As espécies de As presentes são controladas pelas condições de Eh – pH. A espécie As5+ dos oxiânions (H2AsO4- e HAsO42- ) são predominantes nas condições de Eh e pH das águas subterrâneas analisadas. As águas analisadas são de ambientes pobres em oxigênio, entretanto de aqüíferos próximos do contato com a atmosfera, o que auxilia no entendimento do modelo hidrogeológico existente. Assim, fica caracterizado que as águas são de origem pluvial, de circulação mais próxima à superfície topográfica. O menor tempo de residência das águas nos aqüíferos, em função do condicionante topográfico e hidrogeológico, e a maior taxa de renovação das águas subterrâneas, acarretam uma maior quantidade de As a ser levada pelos fluxos hídricos superficiais, subsuperficiais e subterrâneos. Os solos dos bairros Alto da Cruz, Padre Faria, Piedade, Antônio Dias, apresentam elevados teores totais de As que ultrapassam largamente o valor máximo admissível para qualquer tipo de uso. De maneira geral os teores de As variaram de 6 a 925 mg.kg-1. A poeira de solos contaminados pode ter efeitos tóxicos se inalada ou ingeridas por seres humanos, em particular as crianças que são mais susceptíveis a esse tipo de contaminação, em decorrência de seus hábitos. A contaminação das águas e solos pelo As é proveniente da paragênese mineral, do regime hidrológico, do ambiente geoquímico, do controle hidrogeológico e topográfico. Para o cenário estudado, a avaliação de risco da saúde humana decorrente da exposição ao As, os valores estimados para os receptores (efeitos cancerígenos e não-cancerígenos) foram considerados inaceitáveis, sendo que os maiores níveis de risco foram para as crianças expostas via ingestão e contato dérmico com solo e água subterrânea.Item Custódio Dam - The geogenic contribution to sediment chemical composition and the determination of geochemical reference values for the lakes of the SE of Iron Quadrangle - MG - Brazil.(2007) Pereira, Valter; Lena, Jorge Carvalho de; Roeser, Hubert Mathias Peter; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Friese, Kurt; Morgenstern, P.Na porção sudeste do Quadrilátero Ferrífero, MG, Brasil, existem várias barragens, que foram construídas por companhias mineradoras e siderúrgicas. A Barragem do Custodio localiza-se no Parque Estadual do Itacolomi - uma área de proteção ambiental em Ouro Preto. Visando avaliar o impacto de reservatórios artificiais no sistema hídrico da região, faz-se necessário estudar um lago que seja considerado não contaminado, porque as características da água e sedimento de um lago como este podem ser usadas como referência para outros lagos da região na avaliação de influências antrópicas. Os dados de análise de água e sedimentos foram submetidos a análise de componentes principais (PCA) visando entender a influência geoquímica das rochas na composição química dos sedimentos, e avaliar a sua relação geoquímica. Valores limites para As (23.7 mg/kg), Ba (1923 mg/kg), Co (31,8 mg/kg), Cr (157 mg/kg), Cu (53,2 mg/kg), Ni (57,3 mg/kg), Pb (57,3 mg/kg), Rb (213 mg/kg), Sr (116 mg/kg), V (174 mg/kg) e Zn (92,1 mg/kg) são propostos como valores de referência. Uma comparação com valores guia de qualidade de sedimentos mostram que dois dos elementos analisados estão acima de PEL (As 17 mg/kg e Ni 35,9 mg/kg). As, Cr e Ni estão intimamente ligados à Formação Ferrífera.Item Desenvolvimento de métodos de extração de mercúrio em vegetais e avaliação da contaminação no distrito de Antônio Pereira, Ouro Preto, MG.(2017) Vieira, Júlia Condé; Froes, Roberta Eliane Santos; Lena, Jorge Carvalho de; Froes, Roberta Eliane Santos; Amorim, Flávia Regina de; Soares, Liliane CatoneAntônio Pereira, distrito de Ouro Preto, MG, possui desde o século XVIII, quando foi fundado, a mineração como principal atividade. Uma situação atual vem alarmando a população local e Secretarias Públicas da região. Alguns casos de Pênfigo Foliáceo (PF) ou “fogo selvagem”, como também é conhecida a patologia, apareceram no distrito. Estudos apontam possíveis desencadeadores do fogo selvagem, e alguns deles se enquadram no contexto no qual se encontra Antônio Pereira. Um deles é a exposição ao mercúrio, metal muito utilizado na amálgama para extração do ouro, atividade ainda realizada por muitos garimpeiros na região. No Brasil, a endemia vem sendo historicamente associada à exploração do ouro e às contaminações ambientais decorrentes dessa atividade. O presente trabalho teve como intenção investigar a disponibilidade de um dos possíveis desencadeadores da doença na biota do distrito e averiguar a contaminação por metais pesados a fim de comparar com dados extraídos em anos anteriores da mesma região, já existentes em literatura. Para isso, amostras de água, sedimentos e vegetais foram coletadas em pontos estratégicos para o estudo, em períodos sazonais definidos. Essas amostras foram preparadas por digestão e/ou extração em Micro-ondas e Ultrassom e analisadas por Espectrometria de Absorção Atômica com Geração de Vapor Frio (CVAAS), Analisador Direto de Mercúrio (DMA), Espectrometria de Absorção Atômica com Geração de Hidretos (HG-AAS) e Espectrometria de Absorção Atômica por Chama (FAAS). Uma técnica analítica de extração de mercúrio por meio de banho ultrassônico em amostras de vegetais foi validada para análise por CVAAS, e comparada com técnicas de extração consolidadas. A técnica desenvolvida mostrou-se mais vantajosa, em termos de recuperação do analito, que as técnicas já existentes. A conclusão dos resultados obtidos com as matrizes estudadas poderá auxiliar em medidas de mitigação a serem adotadas no local da presente pesquisa.