ABSTRACT
RESUMO A mineração de scheelita, localizada em Currais Novos, Rio Grande do Norte, tem gerado grandes volumes de resíduos sólidos que são destinados inadequadamente aos sistemas ambientais, causando impactos ambientais negativos ao município. Uma das alternativas encontradas para destinar adequadamente esses resíduos é o uso em argamassas de matriz cimentícia. No entanto, não há estudos consistentes sobre a viabilidade técnica quanto aos ataques químicos e à influência na sua durabilidade. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo verificar se as argamassas confeccionadas com resíduos da mineração de scheelita em substituição total ao agregado convencional são suscetíveis ao ataque por sulfato de sódio. A caracterização física, química e mineralógica do resíduo foi realizada fazendo uso das seguintes técnicas: análise granulométrica por peneiramento; determinação da massa unitária; obtenção do teor de material pulverulento; espectrometria de fluorescência de raios X, e difração de raios X. A investigação da ocorrência do ataque por sulfato de sódio foi avaliada pela variação dimensional dos corpos de prova quando imersos em solução de sulfato de sódio, de acordo com a metodologia da Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 13583. Os resultados do traço 1:3 indicaram que os agregados oriundos dos resíduos da mineração de scheelita apresentaram comportamento reativo ao ataque por sulfato de sódio (expansão maior que 0,06%), bem como houve aumento da resistência à compressão simples em 4,74%. Portanto, embora tenha sido constatado que os corpos de prova incorporados com resíduos de scheelita tenham sido reativos ao sulfato, observou-se que não foram capazes de deteriorar mecanicamente os corpos de prova.
ABSTRACT The scheelite mining, located in Currais Novos, Rio Grande do Norte, has generated large volumes of solid waste that are inadequately destined for environmental systems, causing negative environmental impacts to the municipality. One of the alternatives to destination of these residues is the use in cementitious matrix mortars. However, there are no consistent studies on the technical feasibility of chemical attacks and influence on their durability. In this context, this work aimed to verify whether mortars made with scheelite mining residues in total substitution to conventional aggregate are susceptible to attack by sodium sulfate. The physical, chemical, and mineralogical characterization of the residue was carried out using the following techniques: sieve particle size analysis; determination of unit mass; obtaining the content of powdery material; X-ray fluorescence spectrometry, and X-ray diffraction. In the investigation of the occurrence of sodium sulfate attack was evaluated by the dimensional variation of the specimens when immersed in sodium sulfate solution, according to the methodology of Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 13583. The results of mixture 1:3 indicated that the aggregates from scheelite mining residues showed a reactive behavior to attack by sodium sulfate (expansion greater than 0.06%), as well as an increase in resistance to simple compression by 4.74%. Therefore, although it was found that specimens incorporated with scheelite residues were reactive to sulfate, it was observed that they were not able to mechanically deteriorate the specimens.
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the concentration of potentially toxic elements in Brachiaria decumbens, Stylosanthes guianensis, and Saccharum officinarum plants and soil samples in affected and unaffected areas by rupture of the Fundão dam, Brazil. Samples were collected in areas affected by residues from the Fundão dam (RAA1, RAA2, RAA3) and in an unaffected area (control). The material was analyzed for the composition of micronutrients and trace elements in soil and plants, as well as contamination factor (CF), accumulation factor, and translocation factor (TF). Overall, the results showed that soil and plant tissues had increased Fe, Mn, Cu, and Cr content and decreased Zn content in the affected areas, compared to the control. Leaves and roots of B. decumbens showed an increase in Fe content in affected areas, compared to the control, reaching a mean maximum value of 42 958 µg/g of roots of RAA2-collected plants. As a result, CF for Fe of B. decumbens was classified as very high and they presented low TF values. Furthermore, B. decumbens collected in affected areas showed an increase of Fe, Mn, Cu, and Cr in leaves, stems, and roots, whereas in Stylosanthes guianensis, there was an increase of Fe concentration in all tissues and Cr in leaves. Also, Saccharum officinarum showed the accumulation of Mn in the stem and Cu in leaves and stem. On the other hand, there was no contamination of plants by hazardous elements such as Pb, Cd, and As in the samples analyzed. In conclusion, increases in the content of Fe, Mn, Cu, and Cr were found in soil and several plant tissues of residue-affected areas, which could compromise plant growth and represent potential hazards arising from the biomagnification process in the food chain. Integr Environ Assess Manag 2020;16:596-607. © 2020 SETAC.
O objetivo deste estudo foi avaliar a concentração de elementos potencialmente tóxicos em plantas de Brachiaria decumbens, Stylosanthes guianensis e Saccharum officinarum e amostras de solos em áreas afetadas e não afetadas pelo rompimento da barragem de Fundão. As amostras foram coletadas em áreas afetadas por resíduos da barragem de Fundão (RAA1, RAA2, RAA3) e em uma área não afetada (controle). O material foi analisado quanto à composição de micronutrientes e elementos-traço no solo e plantas, além de fatores de contaminação (CF), bioacumulação e translocação (TF). No geral, os resultados mostraram que o solo e as plantas apresentaram maiores teores de Fe, Mn, Cu e Cr e menores teores de Zn nas áreas afetadas em comparação ao controle. Folhas e raízes de B. decumbens apresentaram aumento no teor de Fe nas áreas afetadas em relação ao controle, atingindo o valor máximo médio de 42.958 µg/g nas raízes de plantas coletadas em RAA2. Como resultado, CF para Fe de B. decumbens foi classificado como muito alto, mas com baixos valores de TF. Além disso, B. decumbens coletadas nas áreas afetadas apresentaram aumento de Fe, Mn, Cu e Cr nas folhas, caules e raízes, enquanto que em Stylosanthes guianensis houve aumento da concentração de Fe em todos as partes das plantas e Cr nas folhas. Saccharum officinarum também apresentou acúmulo de Mn no caule e Cu nas folhas e caule. Por outro lado, não há contaminação das plantas por elementos perigosos como Pb, Cd e As nas amostras analisadas. Concluindo, foram encontrados aumentos nos teores de Fe, Mn, Cu e Cr no solo e em vários tecidos vegetais, o que pode comprometer o crescimento das plantas e representar riscos potenciais decorrentes do processo de biomagnificação na cadeia alimentar. Integr Environ Assess Manag 2020;16:596-607.
