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Characterization and geochemical evolution of groundwater of Candiota mine, RS, Brazil.
Caracterização e evolução geoquímica das águas subterrâneas da mina de Candiota (RS), Brasil
Autor
Roisenberg, Claudio
Formoso, Milton Luiz Laquintinie
Dani, Norberto
Loubet, Michel
Pozocco, Ezequiel
Institución
Resumen
In order to evaluate the mining activities influences of Candiota Mine, the largest Brazilian coal reserve, over the groundwater quality, geochemical studies were carried out on water and paralic sandstones of the Rio Bonito Formation, which constitutes a granular aquifers system. Geochemical modeling indicates that for most cases, groundwater is subsatured in relation to the balance water-carbonates and supersatured in relation to the balance water-goethite and -kaolinite. The phisico-chemical results of the water samples showed little evidence of significant acidification or sulphatisation of groundwater by acid mine drainage of mining activities. A natural but limited pyrite oxidation by the restricted entrance of oxygen in the aquifer system seems to be responsible for the positive correlations between sulphate and iron. However, the iron contents is lower than the expected value from pyrite dissolution which can be explained by the precipitation of Fe-oxi-hydroxides (e.g. goethite). The dissolution of carbonates (calcite, siderite and ankerite) is an important process of the neutralization of acidity, controlling the chemical composition of the groundwater by consuming protons and releasing Ca2+ and Mg2+. Relatively to the superficial waters, calcium and magnesium are more significantly depleted than sodium and potassium in the groundwater, probably related to the selective adsorption. For the calcium-bicarbonate correlation, atmospheric and soil CO2 as well as organic matter oxidation are considered to contribute to the increase in the total content of bicarbonate De forma a avaliar os impactos das atividades de mineração desenvolvidas na Mina de Candiota, maior reserva brasileira de carvão, sobre a qualidade das águas subterrâneas, foram efetuados estudos geoquímicos da água e dos arenitos parálicos da Formação Rio Bonito que constituem o sistema aqüífero granular. A modelagem geoquímica indica que, para a maioria dos casos, a água subterrânea é subsaturada em relação ao equilíbrio água-carbonatos e supersaturada em relação ao equilíbrio água-goethita e -caolinita. Os resultados mostraram acidificação e presença de sulfato pouco significativas na água subterrânea. A oxidação natural da pirita ocorre de forma limitada pela entrada restrita de oxigênio no sistema aqüífero, sendo responsável pelas correlações positivas verificadas entre sulfato e ferro. O conteúdo de ferro, entretanto, é menor que o valor esperado para a oxidação da pirita na água subterrânea, o que pode ser explicado pela precipitação de oxi-hidróxidos de Fe (por exemplo, goethita). A dissolução de carbonatos (calcita, siderita e ankerita) é um processo importante na neutralização da acidez do meio, controlando a composição química da água subterrânea pelo consumo de prótons e pela solubilização de Ca2+ e Mg2+. Em comparação à composição média nas águas superficiais, cálcio e magnésio são significativamente mais empobrecidos que sódio e potássio nas águas subterrâneas, o que pode estar relacionado à adsorção seletiva. Para a correlação cálcio-bicarbonato, verificase a provável contribuição de CO2 atmosférico e de CO2 contido no solo, bem como da oxidação da matéria orgânica para o acréscimo no conteúdo final de bicarbonato