ROBSON LUÍS PATRICIO
AVALIAÇÃO DE MÉTODOS DE REVEGETAÇÃO
DE ÁREAS DEGRADADAS UTILIZADOS
NA MINERAÇÃO DE NÍQUEL EM
NIQUELÂNDIA GOIAS
Dissertação apresentada ao curso de Mestrado em Planejamento e Gestão Ambiental da Universidade Católica de Brasília, para obtenção do grau de Mestre.
Orientador: Professor Dr. Gustavo Macedo de Mello Baptista
7,5cm
Ficha elaborada pela Biblioteca Central da Universidade Católica de Brasília - UCB.
01/09/2009
P314a Patrício, Robson Luís
Avaliação de métodos de revegetação de áreas degradadas utilizados na mineração de níquel em Niquelândia Goiás / Robson Luís Patrício, 2009. 40 f.: il.; 30 cm
Dissertação (mestrado) – Universidade Católica de Brasília, 2009. Orientação: Gustavo Macedo de Mello Baptista
1.Degradação ambiental – revegetação. 2. Extração mineral – Niquelândia, Brasil. I. Baptista, Gustavo Macedo de Mello, orient. III.Título.
UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
Robson Luis Patricio
AVALIAÇÃO DE MÉTODOS DE REVEGETAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS UTILIZADOS NA MINERAÇÃO DE NÍQUEL EM
NIQUELÂNDIA - GO
Dissertação aprovada em 01 de julho de 2009 para obtenção do título de Mestre em Planejamento e Gestão Ambiental.
Área de concentração: Planejamento e Gestão Ambiental
Banca Examinadora:
______________________________________________
Prof. Dr. Gustavo Macedo de Mello Baptista
Orientador
_______________________________________________
Profa. Dra. Cássia Beatriz Rodrigues Munhoz
Examinadora Externa
_______________________________________________
Prof. Dr. Perseu Fernando dos Santos
Examinador Interno
_______________________________________________
Prof. Dr. Douglas José da Silva
Á Deus.
Aos meus familiares e
S U M Á R I O
1 – INTRODUÇÃO ... 8 1.1 – JUSTIFICATIVA ...
9 1.2 – OBJETIVOS ...
9 2 – REVISÃO DA LITERATURA ...
10 2.1 - RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA ...
10 2.2 - ÁREAS DEGRADADAS PELA ATIVIDADE DE EXTRAÇÃO MINERAL .
13 3 – DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ...
15 4 – MATERIAL E MÉTODOS ...
19 4.1 - MEDIDAS GERAIS DE GESTÃO NO PROCESSO DE
REVEGETAÇÃO ... 19 4.2 - MEDIDAS QUE ANTECEDEM À REVEGETAÇÃO ...
20 4.3 – DESCRIÇÃO DOS TRATAMENTOS UTILIZADOS PARA
REVEGETAÇÃO ... 23 4.4 - UTILIZAÇÃO FOTOGRAFIAS DIGITAIS PARA AVALIAR SUCESSO
DA RECUPERAÇÃO DE UMA ÁREA DEGRADADA ... 26 5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO ...
28 6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ...
31 7 – BIBLIOGRAFIA ...
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – LOCALIZAÇÃO DA MINERAÇÃO. 15
FIGURA 2 – COMPLEXO MÁFICO E ULTRAMÁFICO DE NIQUELÂNDIA. 16
FIGURA 3 – LOCALIZAÇÃO – BACIA HIDROGRÁFICA 17
FIGURA 4 – VISTA AÉREA DAS ÁREAS DE ESTUDO 18
FIGURA 5 – REMOÇÃO E ARMAZENAMENTO DO MATERIAL
ORGÂNICO DE CAPEAMENTO 20
FIGURA 6 – RECOLOCAÇÃO DE CAMADA ORGÂNICA SOBRE AS
ÁREAS A REVEGETAR 21
FIGURA 7 – PILHA DE ESTÉRIL – ÁREA DE ESTUDO 23
FIGURA 8 – MODELO ESQUEMÁTICO DAS LEIRAS E REVEGETAÇÃO
SOBRE TALUDES TERROSOS COM BERMAS. 24
FIGURA 9 – EXEMPLO DE OPERAÇÃO DE SUBSOLAGEM 25
FIGURA 10 – BACIAS DE REJEITO ANTIGAS 26
FIGURA 11 – REGISTROS FOTOGRÁFICOS E IMAGENS
PROCESSADAS 29
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 – CADASTRO DE ÁREAS DEGRADADAS 19
QUADRO 2 – INSUMOS E PRODUTOS NECESSÁRIOS PARA A
FORMULAÇÃO DA HIDROSSEMEADURA 22
RESUMO
Os resultados dos processos de recuperação de áreas degradadas dependem do método utilizado e das condições do terreno e possíveis tratamentos aplicados a este terreno. Esta dissertação vem apresentar uma metodologia de avaliação da eficiência dos métodos de revegetação de áreas degradadas na mineração de níquel. Os diferentes tipos de tratamentos foram desenvolvidos entre os meses de julho/2004 a janeiro/2007 em área na mineração de níquel, localizada na unidade da Votorantim Metais em Niquelândia Goiás. Os objetivos desse trabalho formam de avaliar a eficiência dos métodos de revegetação de áreas degradadas na mineração de níquel nas áreas de estudo e testar a prática de utilização de rejeito da mineração que permitam a recuperação da área degradada e minimizar os impactos ambientais.
As áreas onde foram realizados os tratamentos por meio do processo de hidrossemeadura compreendem as áreas da pilha de estéril, material esse onde a camada de matéria orgânica havia sido excluída (estéril) e os antigos depósitos do rejeito do processo de beneficiamento de níquel (rejeito).
Foram utilizadas as fotografias digitais e software ENVI 4.3, para avaliar sucesso dos tratamentos e verificar a eficiência da revegetação das áreas impactadas pela mineração. E os resultados obtidos permitiram concluir que o êxito nos processos de hidrossemeadura na recuperação de um ecossistema degradado com a utilização de topsoil e o rejeito da mineração que contribuíram para a recuperação das areas que passaram pelos tratamentos.
ABSTRACT
The results of the recovery process of damaged areas depends on the method and conditions of terrain and possible treatments in this field. This dissertation has present a methodology for evaluating the efficiency of methods for revegetation of degraded areas in the mining of nickel. The different types of treatments have been developed between the months of July/2004 to January/2007 at nickel-mining area, located in the unit of Votorantim Metais in Goiás Niquelândia. The objectives of this study are to evaluate the efficiency of methods for revegetation of areas degraded in the mining of nickel in the areas of study and test the practical use of waste from mining to allow the recovery of degraded areas and minimize environmental impacts.
The areas where the treatments were performed by means of the hidrossemeadura include sterile areas of the stack, where the material layer of organic material had been deleted (sterile) and old deposits of waste in the process of beneficiation of nickel (reject).
We used the digital photographs and software ENVI 4.3, to evaluate success of treatment and verify the effectiveness of the revegetation of areas impacted by mining. And the results indicated that the success in the process of hidrossemeadura in the recovery of an ecosystem degraded by the use of topsoil and tailings from mining that contributed to the recovery of areas now by treatments.
1. INTRODUÇÃO
A dimensão ambiental deve constituir uma variável essencial no planejamento do desenvolvimento. A utilização inadequada dos recursos naturais viola os ecossistemas, prejudicando ou mesmo destruindo sua capacidade de auto-regulação e renovação, resultando em progressiva redução da biodiversidade, degradação ambiental, e enfim, das condições de vida.
As atividades de extração mineral são de grande relevância para o produto interno bruto do país, porém, as principais conseqüências para o ambiente causadas por esse setor são as perdas da biodiversidade, a perda da fertilidade natural do solo e a interferência nos recursos hídricos da região.
Nesse sentido conforme relata Gardner (2001), a exploração mineral acarreta a destruição de toda a vegetação, altera radicalmente as condições edáficas, a paisagem e perturba totalmente o ecossistema. Se não conduzidas devidamente às atividades de exploração mineral podem ter também conseqüências fora de sua área de ação, sobretudo pela descarga de resíduos contaminados e produtos químicos, podendo ainda permitir a introdução de pragas e doenças nos ecossistemas naturais.
A mineração brasileira está enfrentando novas pressões nacionais e internacionais para proteger o meio ambiente, principalmente às oriundas das normas ditadas pela International Organization for Standardization (ISO). Isso pode significar que as empresas mineradoras terão que assumir um compromisso e investimentos maiores que os atuais para atender as exigências políticas e de mercado (GRIFFITH et al.,1996). Atualmente, no Brasil, as empresas mineradoras vêm implementando práticas que visam a obtenção de um melhor desempenho na recuperação e manejo das áreas degradadas.
As principais ações para que as áreas degradadas possam voltar a ser produtivas consiste no desenvolvimento e estabelecimento de sistemas de manejo do solo seguido da revegetação do local de maneira inclusive, a propiciar o retorno da fauna, em especial polinizadores e dispersores.
Gomes-Pompa e Wiechers (1979), apontam os estudos sobre solos como ponto relevante para a regeneração dos ecossistemas tropicais e subtropicais, devendo ser considerados para o melhor entendimento e planejamento dos processos ecológicos.
intensificação de pesquisas que contemplem, entre outras linhas, a interação dos conhecimentos sobre a físico-química e microbiologia do solo, a fenologia, a ciclagem de nutrientes e a auto-ecologia das espécies vegetais.
1.1. JUSTIFICATIVA
A extração de minério, a exemplo de algumas outras atividades de exploração de recursos da natureza, causa o ônus, evidenciando em seus canteiros de obras um rastro da intensa alteração do ambiente, tanto com referência à paisagem local como em profundidade física e temporal.
Três características do solo são principalmente afetadas com a degradação: perda da camada superficial, alteração da estrutura e perda da matéria orgânica. É difícil caracterizar separadamente a contribuição de cada um desses componentes do solo na conservação do ambiente, porque a alteração em qualquer uma destas características traz conseqüências para as demais (DEDECEK, 1993).
Portanto, o êxito inicial na recuperação de um ecossistema degradado depende das práticas de manejo a serem efetuadas no sítio, dando inicio dessa forma, ao restabelecimento dos processos ecológicos.
As operações de mineração devem conceber o uso temporal do terreno. Isso significa que concomitante à exploração mineral, deve ser recuperada a condição do terreno de maneira que pelo menos seu valor e uso sejam iguais ao que a área teria antes de ter sido degradada. Essas considerações levam a uma reflexão extremamente importante qual seja, compatibilizar os objetivos econômicos com a gestão ecológica dos recursos naturais renováveis e do ambiente.
1.2. OBJETIVOS
Dentro dos métodos implementados destaca-se a utilização de rejeitos da mineração possibilitando a recuperação de áreas impactadas pela mineração.
Espera-se ainda, apresentar e estabelecer métodos alternativos de recuperação de áreas degradadas por meio dos resultados alcançados o processo de recuperação na mineração, resultando em fontes de recomendação de metodologias que venham melhor contribuir para minimizar o impacto visual, resgatando elementos da paisagem, tendo como estudo de caso Unidade da Votorantim Metais de Niquelândia em Goiás.
Analiticamente, esses objetivos podem ser desdobrados nos seguintes objetivos específicos:
1. Avaliar a eficiência dos métodos de revegetação de áreas degradadas na mineração de níquel nas áreas de estudo.
2. Testar a prática de utilização de rejeito da mineração que permitam a recuperação da área degradada e minimizar os impactos ambientais.
2. REVISÃO DA LITERATURA
As informações apresentadas são frutos de pesquisa bibliográfica nas bibliotecas, internet, consulta a órgãos governamentais e experiência nos testes realizados na unidade da Votorantim Metais na cidade de Niquelândia, GO.
2.1 Recuperação de Área Degradada
Área degradada é uma denominação recente para as práticas utilizadas em recursos naturais. São consideradas áreas degradadas, extensões naturais que perderam a capacidade de recuperação natural após sofrerem distúrbios. A degradação é um processo induzido pelo homem ou por acidente natural que diminui a atual e futura capacidade produtiva do ecossistema. De acordo com Belensiefer (1998) áreas degradadas são aquelas que perderam sua capacidade de produção, sendo difícil retornar a um uso econômico. O termo degradar conforme Ferreira (1986), pode ser interpretado como: estragar deteriorar, desgastar, atenuar ou diminuir gradualmente.
recomposição, entre outros, cujos métodos estendem-se ao manejo e conservação de solos degradados, áreas afetadas por mineração, florestas, pastagens, áreas abandonadas, recursos hídricos e outros (LIMA, 1994).
Uma das primeiras preocupações dos estudiosos sobre o assunto foi uma questão de ordem terminológica, onde os termos acima descritos vêm sendo usados sem muito cuidado com a conceituação. Entretanto comenta-se que foi escolhido recuperar e restaurar como os melhores termos para identificar e conceituar o assunto de recuperação de área degradada (BELENSIEFER, 1998). Neste sentido serão relatadas abordagens sobre recuperação e restauração:
Segundo Soil Conservation Society of America (SCSA) citado por Down & Stoks, (1978), a recuperação pode ser conceituada como o processo de reconversão do recurso perturbado à sua condição anterior ou a outro uso ou, ainda, o termo significa “o processo de reconversão de terras perturbadas aos usos iniciais ou a outros usos produtivos”.
Box (1978), sugere a seguinte definição para recuperação: a área que sofreu degradação permite que os organismos presentes originalmente, em número e composição, venham novamente a ocupá-la após o processo de recuperação, aceitando se no entanto, que o sítio seja ocupado por outros organismos próximos aos originais, mas que preencham o mesmo nicho ecológico. Neste caso alguns ambientalistas e pesquisadores do assunto são resistentes em aceitar que para recuperação se utilize outras espécies que não aquelas originalmente ali estabelecidas.
O Sistema Nacional de Conservação da Natureza – SNUC, citado por Côrrea e Batista (2004), define recuperação como a restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada a uma condição não degradada, que pode ser diferente de sua condição atual e restauração como sendo a restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada o mais próximo da sua condição original.
Comentando ainda sobre recuperação, o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (IBAMA, 1990) o define como o retorno do sítio degradado a uma forma de utilização de acordo com um plano pré-estabelecido para o uso do solo. Isso implica na obtenção de uma condição estável em conformidade com os valores ambientais, estéticos e sociais da circunvizinhança, significando também, que o sítio degradado terá condições mínimas de estabelecer um solo e uma nova paisagem.
America (SCSA), o termo refere-se “ao processo de restauração das condições do terreno como era antes de ter sido perturbado”.
A restauração é definida também como o conjunto de processos utilizados para recompor ecossistemas, tendo em vista as condições iniciais naturais, as alterações registradas e os prognósticos resultantes do monitoramento do ambiente (SÃO PAULO ESTADO SECRETARIA DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA, 1987).
Conforme Society of Ecological Restoration citada por Primark; Massardo (1988) restauração ecológica se define como o processo de alteração intencional para estabelecer um ecossistema histórico nativo. O objetivo deste processo é estimular a estrutura, função, diversidade e dinâmica do ecossistema em questão.
Restaurar a função e a estrutura de um ambiente degradado, buscando similaridade com as características anteriores à ação antrópica ou distúrbio ambiental causadores da degradação, é um dos desafios que as ciências enfrentam na tentativa de mitigar os efeitos da degradação (YOUNG, 2000).
Mais que um simples conceito, é preciso compreender a importância do processo de restauração. Além de servir como forma alternativa às práticas conservacionistas por meio da criação de habitats para comunidades vegetais e animais ameaçados, a restauração é uma importante peça na pesquisa da ecologia, pois permite o teste de idéias e a avaliação de hipóteses sobre as comunidades (JORDAN III et al., 1987). A prática da restauração proporciona uma excelente oportunidade para avaliação do nível de conhecimento sobre o funcionamento dos ecossistemas (HARPER, 1987).
Jackson et al. (1995) relatam definições de outras atividades relacionadas à restauração, algumas delas utilizadas amplamente, sem grandes distinções, ou seja, a recuperação considerada com objetivo menor do que a restauração completa, foi definida como resultante num ecossistema estável e auto-sustentável que pode ou não incluir algumas espécies exóticas e que inclui uma estrutura e função similares mas não idênticas às da formação original. A reabilitação foi definida no mesmo estudo como o ato de tornar a terra útil novamente após um distúrbio.
Rodrigues (1999), Stringuetti (2001) apontam para a adoção da nomenclatura proposta por Aronson (1995) pela clareza dos conceitos. Onde os termos utilizados para os objetivos pretendidos pela recuperação são: restauração "senso stricto" restauração “senso lato", reabilitação e redefinição, cada qual visando diferentes objetivos em uma recuperação ambiental de uma área degradada. Assim, o termo recuperação por englobar todos os termos anteriormente citados será empregado neste estudo para referir-se a intervenções que visem o restabelecimento da vegetação em áreas degradadas.
2.2 Áreas Degradadas pela Atividade de Extração Mineral
A mineração promove degradação no meio físico, de escalas pontuais até escalas regionais. Os efeitos desses processos modificadores do meio são perceptíveis por vários condicionantes ambientais e antrópicos, influentes ou não na vida humana. A exploração de minerais leva a supressão da vegetação, altera drasticamente a paisagem e perturba totalmente o ecossistema (GARDNER, 2001).
Um aspecto fundamental na recuperação de áreas degradadas pela mineração é o conhecimento do solo ou do substrato onde essa recuperação tem que ser conduzida. Os procedimentos específicos na recuperação dessas áreas dependem essencialmente das propriedades físicas, químicas, biológicas e mineralógicas do solo ou substrato, que deverá apresentar condições adequadas para o desenvolvimento das plantas (FONTES, 1991).
Na identificação dos impactos ambientais deve-se levar em conta que quase todas as minerações baseiam-se em trabalhos que envolvem a movimentação de terras e escavações. Decorrentes destas atividades estão o desflorestamento, a alteração da superfície topográfica da paisagem, a perda ou degradação das camadas superficiais do solo, a instabilização de encostas e terrenos em geral, as alterações dos corpos d'água e de níveis do lençol freático, a erosão e o assoreamento (KOPEZINSK, 2000).
Silva (1988) descreve três fatores que aumentam a extensão destes distúrbios: o método de extração, o tamanho da operação a ser utilizada na lavra e a natureza do mineral e suas conseqüências, como o beneficiamento, por exemplo. O mineral pode ser extraído por desmonte hidráulico, dragagem, escavações e desmonte por explosivos, causando, impactos ambientais diferentes.
atual ou potencial do mesmo (BLUM,1998). Os processos relacionados com a degradação do solo são: erosão, compactação, acidificação, salinização, esgotamento de nutrientes, exaustão do solo, diminuição do carbono orgânico e da biodiversidade. Tais processos podem afetar outros componentes do meio físico, como clima, vegetação e água, caracterizando, assim, as áreas degradadas (LAL, 1998).
3. DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
O local estudado situa-se na mineração de níquel na cidade de Niquelândia, Goiás, Brasil e em uma área de aproximadamente 21.000 hectares. As instalações da Votorantim Metais se encontram a 300 km de Brasília pela BR-414 e 350 km de Goiânia pela BR-153, ocupando uma área de 360.936 m2, sendo que 77.719 m2 são de área construída. A Usina Macedo dista, aproximadamente, 15 km da cidade de Niquelândia, e o acesso é pela via estadual GO-535. A figura 1 apresenta a localização da Votorantim Metais no município de Niquelândia, GO.
As mineralizações de níquel laterítico, em questão, foram descobertas em 1929. Esses depósitos estão localizados no Complexo Máfico-Ultramáfico de São José do Tocantins, também denominado Complexo Máfico-Ultramáfico de Niquelândia, norte do estado de Goiás, representada pela figura 2.
As jazidas de níquel laterítico da Votorantim estão localizadas na zona ultramáfica do Complexo e encontram-se, de forma geral, acima de 1.050 m de altitude, orientação aproximada N15E e se estendem ao longo de 17 km numa faixa de 2 km.
FIGURA 2: Complexo Máfico e Ultramáfico de Niquelândia (Ferreira Filho et al., 1992)
A Votorantim Metais foi fundada em 1942 e é detentora dos direitos minerais caracterizados por manifesto de mina no maciço de Niquelândia. É uma empresa do grupo VOTORANTIM, constituída com fins de extração e beneficiamento de Níquel. Acompanhando a filosofia de todo o Grupo VOTORANTIM, desenvolve suas atividades com preocupação especial pelo meio ambiente, e lhe compete executar o processo de produção de acordo com os princípios do desenvolvimento sustentável. (VMN, 2007)
Segundo classificação do Departamento Nacional de Água e Energia Elétrica - DNAEE (2005) a área em questão, encontra-se inserida na grande Bacia Hidrográfica do Tocantins. Os Córregos Mosquito e Jacuba que nascem na Serra da Mantiqueira deságuam no Córrego Biliágua que tem sua nascente principal nas proximidades da Cidade de Niquelândia, e segue no sentido do Rio Maranhão, hoje Represa de Serra da Mesa.
A área onde se insere a Votorantim é dotada de uma vasta rede hidrográfica, apresentando, devido ao relevo, rupturas de declive, vales encaixados, entre outras características. São córregos de pequeno potencial hídrico, mas devido à grande quantidade de tributários, estes córregos passam a apresentar maior volume d’água.
FIGURA 3: Localização – Bacia Hidrográfica (VMN, 2007)
Como já mencionado, as jazidas em lavra pela Votorantim encontram-se situadas no complexo máfico-ultramáfico de Niquelândia, ao norte do estado de Goiás. As rochas do complexo estão representadas na sua zona basal por gabros e noritos, intercalados por piroxenitos. Sobrepostos às rochas da zona basal do complexo existe uma zona ultramáfica, caracterizada por intercalações de dunitos e piroxenitos. Segue-se a essa zona uma outra zona máfica com gabro-noritos com poucas intercalações de piroxenitos e, finalmente, a porção superior, localmente denominada como Unidade Serra dos Borges, composta predominantemente por gabros, leuco-troctolitos e anortositos. (VMN, 2007)
A lavra de todas as minas de minério niquelífero da Votorantim se dá a céu-aberto, por meio de métodos convencionais de lavra em bancada. As bancadas possuem alturas de 3 m e as bermas, ou seja, a frente do talude, com largura de 7 m. (VMN, 2007)
Esse processo se dá inicialmente com a retirada da camada vegetal, e a regularização do terreno. A camada vegetal é então estocada para ser utilizada na reabilitação de outras áreas degradadas. Após o processo de retirada da matéria orgânica é feita a escavação e carregamento de minério e de estéril.
O estéril é o local onde a camada contendo matéria orgânica foi excluída e minério foi retirado. Esse, então é encaminhado por caminhões para a pilha de disposição controlada de estéril.
A pilha de estéril e o antigo depósito de rejeito que fazem parte do objeto de pesquisa estão representados na figura 4.
FIGURA 4: Vista aérea das áreas de estudo (Landsat, 2004).
4. MATERIAL E MÉTODOS
Os tratamentos das áreas onde foram realizados os testes, detalhados a seguir, possuem caráter orientador para as tomadas de decisões, necessárias na gestão contínua da sustentabilidade ambiental do empreendimento em pauta. Mesclam-se, portanto, neste trabalho, orientações e procedimentos, necessários para todos os tipos de superfícies das areas onde passaram pelo processo de revegetação. A concepção das medidas de revegetação baseia-se em dados diagnosticados em campo, bem como em dados colhidos em informações internas da empresa.
As medidas de revegetação propostas nesse trabalho consistem em proporcionar um cenário futuro de perfeita integração paisagística e ambiental com o cenário original da região, resgatando em todas as áreas degradadas uma função ambiental adequada aos recursos autóctones encontrados localmente.
Para garantir qualidade serão implantados recursos e metodologias eficientes, considerando as limitações regionais de solos e clima.
4.1. Medidas gerais de gestão no processo de revegetação
É comum, ao longo da operação de complexos mínero-industriais, como no caso em estudo, a geração de superfícies desnudas ou degradadas. Para que seja efetuado um controle sistemático dos mais diversos tipos de intervenção ambiental, em especial no que tange áreas degradadas, faz-se necessária um cadastro, como exemplo do quadro 1, com dados atualizados das áreas desnudas que serão objetos de revegetação.
As áreas foram escolhidas pelas características que as diferenciam são elas:
Quadro 1 – Cadastro de áreas degradadas
CADASTRO DE ÁREAS DEGRADADAS
Nome da área e localização Tipo de reabilitação Cronograma de reabilitação
Início Conclusão
As áreas sujeitas a revegetação, além de constarem no cadastro, conforme apresentado no quadro 1 foram avaliadas quanto ao cenário temporal.
Os tratamentos T1 e T2 foram realizados na pilha de estéril e os tratamentos T3 e T4 correspondem aos tratamentos realizados nos antigos depósitos de rejeitos, que podem ser visualizados na figura 4.
4.2. Medidas que antecedem à revegetação
4.2.1 - Armazenamento do material orgânico de cobertura
Ainda antes da utilização de uma área, a cobertura original do solo é preservada e armazenada para utilização posterior. O material a ser armazenado, também denominado aqui de “topsoil”, consiste no material orgânico de cobertura, incluindo a vegetação rasteira e arbustiva, que eventualmente cubra a área a ser degradada.
O armazenamento da camada superficial do solo tem como objetivo preservar os propágulos, fertilidade química e biológica dos solos originais do local. Esse “topsoil” é removido da superfície a ser utilizada é empurrado para as laterais da referida área, onde serão formadas leiras contínuas temporariamente. Essa operação é feita com tratores de esteira (decapeamento) e pá carregadeira (empilhamento), conforme pode ser observado na figura 5.
As leiras são empilhadas em formato longilíneo, com altura máxima de 2,0 m, sem sofrer compactação. A localização desses depósitos é em curvas de nível, a montante, próxima à cava, em forma de meia lua.
No caso das áreas de lavra, somente depois desse procedimento é feito o decapeamento do estéril da mina.
Algumas áreas atualmente já não possuem “topsoil”. Nesses casos esta operação ficará dispensada.
4.2.2 – Recomposição topográfica e reaplicação do solo de cobertura em áreas a serem revegetadas
As áreas degradadas, em especial os taludes de cavas, foram reconformadas de acordo com o projeto de lavra. O critério foi a integração paisagística, suavisando arestas abruptas em terra, bem como pontas remanescentes de terraplenagens.
Após a reconformação topográfica do terreno, foi procedida a reaplicação do “topsoil” sobre as superfícies a serem revegetadas.
Quando a distância entre a leira de acumulação e a área degradada for menor que 50 m, o material é empurrado com trator de esteiras. Quando a distância for maior que 50 m, o material é carregado em caminhões basculantes por pá-carregadeira até as áreas degradadas.
O “topsoil” foi acumulado a montante dos taludes que foram recuperados, em montes com espaçamento de 10 em 10 metros, ao longo de toda crista dos taludes revegetados. A partir daí o material foi distribuído manualmente, com enxadas ou ancinhos (figura 6). A camada final de solo de cobertura tem uma espessura de 10 cm e máxima de 20 cm.
FIGURA 6 - Recolocação de camada orgânica sobre as áreas a revegetar
4.2.3 – O processo de Hidrossemeadura
A Hidrossemeadura é uma técnica que consiste no lançamento de um coquetel de sementes, fertilizantes, corretivos, adesivos e matéria orgânica sobre a área a ser revegetada.
Esse lançamento foi realizado com o auxílio de equipamento específico, por firma especializada.
Para que o resultado da hidrossemeadura sobre os taludes seja positivo, parte-se dos seguintes pressupostos:
- Boa experiência, comprovada pela empresa de hidrossemeadura em áreas semelhantes, com fotos de áreas após mais de 5 anos de revegetação;
- A qualidade das sementes garantida pelo fornecedor, que deverão estar localmente adaptadas ou aclimatadas;
- Seleção de espécies conforme indicado nesse documento;
Considerando esses pressupostos, a mistura utilizada para a aplicação do coquetel, por meio de hidrossemeadura, nos taludes das pilhas de estéril foi utilizada de acordo com as informações apresentadas no quadro 2..
Quadro 2 - Insumos e produtos necessários para a formulação da hidrossemeadura
INSUMOS DESCRIÇÃO QUANTIDADE
POR m2 POR ha
Sementes
Azevém (Lolium multiflorum)* 6,0 g 60,0 Kg
Braquiária (Brachiaria humidicola)* 2,0 g 20,0 Kg
Capim gordura (Melinis minutiflora) 3,0 g 30,0 Kg
Andropogon (Andropogon sp)* 4,0 g 40,0 Kg
Crotalária (Crotalária sp.) 2,0 g 20,0 Kg
Feijão guandu (Cajanus cajan) 3,0 g 30,0 Kg
Sesbânia (Sesbania virgata) 3,0 g 30,0 Kg
Calopogônio (Calopogonium mucunoides) 3,0 g 30,0 Kg
Unha-de-gato (Mimosa sp.) 3,0 g 30,0 Kg
Adubação
Termofosfato com micronutrientes 50,0 g 500,0 Kg
N.P.K-20.05.20 100,0 g 1.000,0 Kg
Suerfosfato triplo 5,0 g 50,0 Kg
Sulfato de Zinco 0,5 g 5,0 Kg
Corretivos
Sulfato de cobre 0,3 g 3,0 Kg
Gesso agrícola 25,0 g 250 Kg
Farinha de osso* 50,0 g 500,0 Kg
Mulch /colágeno*
Cana-de-açúcar, papel-picado, colágeno betuminoso,
mulch 2,0 L 20,0 m 3
4.3 – Descrição dos tratamentos utilizados para revegetação.
4.3.1. Tratamento de hidrossemeadura diretamente no material estéril na recuperação da área degradada (T1).
Este tipo de superfície, resultante de terraplenagens de encosta, como às margens de estradas, corte em áreas de empréstimo, cortes friáveis em geral e taludes das pilhas de estéril (figura 7), receberam o seguinte tratamento preparatório:
Uma vez estabilizada por meio de cálculos de estabilidade e demais providências de ordem geotécnica, inclusive drenagem, a superfície recebeu um sulcamento manual, com enxadões. Os sulcos possuíam 30 cm de largura e tinham 3 m de espaçamento paralelo. Os mesmos têm inclinação de 30º, relativo às curvas de nível.
A função desse sulcamento é a de criar um micro-terraceamento e estrutura de suporte para receber a aplicação de solo de cobertura. Ademais, foram eliminados eventuais materiais roliços de pequeno porte nessa operação.
Após o terraceamento, conforme mencionado no parágrafo anterior foi aplicada a hidrossemeadura uniformemente sobre toda face do talude a revegetar.
FIGURA 7 – Pilha de estéril – Área de estudo
4.3.2. Tratamento de hidrossemeadura com a utilização de top soil na recuperação da área degradada (T2).
face do talude a revegetar. O material foi transportado até o local por meio de caminhões basculantes.
Em geral, taludes altos exigem a confecção de bancadas intermediárias, denominadas de bermas. Visando a rapidez da revegetação desses taludes, foram criados corredores verdes sobre as bermas em forma de leiras, formadas com solo orgânico de cobertura ("topsoil"), misturado com corretivos agrícolas. Essas leiras, longitudinais e paralelas às bordas externas das bermas, têem formato trapezoidal, com 2 m de base e 1 m de altura. As mesmas foram construídas por meio do despejo sucessivo de caminhões basculantes, carregados com “topsoil”. Posteriormente foram conformadas mecanicamente com pá-carregadeira. A superfície das leiras foi levemente compactada pela força da pá e dos pneus da máquina. Em casos que as bermas não tinham largura para o acesso do maquinário, as leiras foram feitas manualmente (figura 8).
FIGURA 8 - Modelo esquemático das leiras e revegetação sobre taludes terrosos com bermas
4.3.3. Tratamento de hidrossemeadura diretamente sobre o rejeito na recuperação da área degradada (T3).
Nesse tratamento o processo de hidrossemeadura foi aplicado diretamente sobre o rejeito disposto sobre os antigos depósitos.
Berma
Em geral as superfícies na base de escavações, estradas desativadas, pátios e áreas de empréstimo planas, encontram-se altamente compactas devido ao tráfego intenso de veículos. Essas áreas, antes de sua revegetação, receberam um tratamento específico de descompactação. Foi aplicada uma operação de subsolagem, (figura 9), realizada com trator de esteiras com “ripper” acoplado. O “ripper” foi tracionado em curvas de nível, sempre que possível operacionalmente. A ação de subsolagem consistiu em duas passagens de “ripper” a uma profundidade de 60 cm. Essa operação foi realizada com clima seco no mês de agosto do ano 2005,
FIGURA 9: Exemplo de operação de subsolagem (Alves et. al. 2005)
4.3.4. Tratamento de hidrossemeadura utilizando rejeito com top soil na recuperação da área degradada (T4).
Ainda objetivando o melhor resultado de revegetação áreas desnudas e foram tratadas utilizando uma mistura do top soil resultante do processo de lavra com o rejeito da produção de carbonato de níquel que se dá partir de uma combinação de processos físicos (adequação granulométrica por meio de moagem e secagem), pirometalúrgicos (redução) e hidrometalúrgicos (lixiviação amoniacal, purificação e precipitação de carbonato de níquel).
FIGURA 10 – Bacias de rejeito Antigas
Para verificar a eficiência da revegetação das áreas impactadas pela mineração, utilizou-se de fotografias digitais para avaliar sucesso dos tratamentos utilizados.
4.4 Utilização fotografias digitais para avaliar sucesso da recuperação de uma área degradada.
Para tal utilizou-se fotografias digitais capturadas uma câmera portátil modelo: DSC-P41 da marca SONY com uma resolução de 1 mega pixels.no formato jpeg.
As fotografias foram registradas a uma altura de 2,0 metros, perpendicular ao solo. Isso foi possível posicionando a câmera sobre uma haste de madeira. Foram realizados 10 (dez) registros no dia 06 de Novembro de 2008 em para cada área do objeto de estudo sorteadas ao acaso. Os registros fotográficos foram realizados em um dia ensolarado (sem nuvens) no período de 09 às 12hs. O mesmo fotógrafo tomou todas as 50 fotografias utilizadas para avaliar o terreno cobertura vegetal nos diferentes tratamentos. Salienta-se que na área a qual foi aplicado o tratamento 2, ou estéril mais topsoil, foram obtidas imagens na área plana (berma) e na área inclinada (taludes), visando identificar os efeitos da compactação sobre o tratamento. Por isso, quatro tratamentos e cinqüenta fotos.
T03
4.4.1 Classificação digital das Fotografias
Para o processamento das fotografias digitais utilizou-se um procedimento euristico de separação de clusters, ou seja, nuvens de pixels agrupados que apresentam comportamento espectral similar. Para tal, selecionou-se como região interesse todos os pixels da cena e os mesmos foram exportados para o visualizador n-dimensional. Esse módulo permite a exposição de todos os pixels em três dimensões e ainda rotacioná-los visando a identificação dos clusters referentes que são expostos à cobertura vegetal.
Selecionam-se esses clusters de forma manual e por meio de interpretação e posteriormente exportam os pixels selecionados para a foto original. Por meio de interpretação visual verifica-se todos os pixels foram selecionados e se os mesmos referem-se as classes a serem identificadas.
Ao se exportar os clusters, o módulo informa quantos, pixels foram selecionados e, como todos os pixels são classificados é possível determinas o percentual de cobertura vegetal da foto.
Todas as 40 fotos foram processadas com software ENVI 4.3, seguindo procedimentos similares aos aplicados no processamento de cenas. De cada cena, pixels representam basicamente duas classes utilizadas - solo nu (background) e cobertura vegetal foram selecionados como uma referência para o algoritmo classificação.
Apesar do fato de que as fotografias não têm escala, os resultados foram normalizados, por meio de porcentagem. A percentagem de cobertura vegetal terreno foi então utilizada para avaliar a eficiência dos quatros tratamentos aplicados nas áreas degradadas.
4.4.2 Análise estatística
Para verificar se existem diferenças de cobertura vegetal em função dos diferentes tratamentos dados às áreas mineradas utilizou-se o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis que tem como objetivo avaliar se mais de duas amostras independentes são significativamente diferentes.
Depois foi calculado o somatório dos ranks (Rk) atribuídos para cada tratamento. De
posse desses valores calculou-se o valor de H pela equação 1.
(Eq. 1)
Onde n é o número total de amostras, nk é número de amostras por tratamento e Rk é o
somatório dos ranks de cada tratamento.
Para testar a hipótese inicial, que os tratamentos são semelhantes estatisticamente, foi utilizada a distribuição Qui-Quadrado para se achar os valores do H tabelado, com os GL = n-1. Quando o H calculado ≥ H tabelado a hipótese inicial (H0) é rejeitada, ou seja, os cinco tratamentos são estatisticamente diferentes e, em caso contrário, H0 não é rejeitada e os conjuntos são estatisticamente iguais.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a realização de todos os tratamentos no qual os resultados são demonstrados pelo percentual de cobertura. Os resultados demonstram que o tratamento (T04), realizado com a mistura de rejeito e o top soil apresentam um melhor resultado, seguido do tratamento (T02) que também utilizou a camada de top soil. O quadro 3 apresenta os resultados
Quadro 3 – Resultados
FIGURA 11 – Registros fotográficos e imagens processadas
Ao analisar o quadro 3 pode-se contatar que o tratamento 1 apresentou grau de cobertura média de (74,22%), considerado um resultado satisfatório tendo em vista a aplicação direta sobre o estéril. Provavelmente, a heterogeneidade do material que compõe o estéril favoreceu um grau de cobertura satisfatório, conforme verificado na figura 12.
FIGURA 12: Areas após tratamento
O tratamento 2 apresentou valor médio de grau de cobertura de (77,57%), resultado de um bom espalhamento do material topsoil, o que viabilizou uma boa penetração de raízes e estabelecimento de um maior grau de cobertura de vegetação.
O tratamento 3 apresentou menor grau de cobertura com (42,77%). Constata-se que este tratamento apresentou em média o menor grau de cobertura, conforme quadro 3. Mesmo utilizando-se do rejeito, que apresenta nutrientes em sua composição, acreditamos que a falta de topsoil corroborou para esses resultados atingissem o menor valor médio.
O tratamento 4 apresentou o melhor valor médio de grau de cobertura (84,20%). Acredita-se que este resultado se deve a mistura heterogenia de topsoil com o rejeito.
T01 T02 T03 T04
T03
T04
T02
Ainda os tratamentos 2 e 4, onde se utilizou topsoil, foram os que apresentaram os melhores resultados de grau de cobertura.
Analisando os dados por meio do teste não paramétrico de Kruskal-Wallis, obteve-se um valor de H calculado de 28,927 e o valor obtido de Qui-Quadrado para 4 graus de liberdade e para um α=0,05, foi de 0,711. Portanto, rejeita-se a hipótese inicial e os tratamentos são estatisticamente diferentes.
O somatório dos ranks obtidos no método de Kruskal-Wallis apresenta o maior valor para o tratamento 4 (402), seguido do tratamento 2 (309), depois pelo tratamento 1 (255) e finalmente pelo tratamento 3 (63). Isso corrobora a análise dos percentuais de cobertura, ou seja, o somatório dos ranks evidencia os valores médios apresentados no quadro 3.
Segundo Toy et al., 2001; Parrota et al., (2001) as boas práticas envolvidas no processo de recuperação de áreas degradadas pela atividade de mineração incluem a descompactação e medidas de conservação de solo, a reposição da camada superficial do solo original (“topsoil”). Medidas essas que fazem parte dos processos que antecedem os processos de revegetação.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
De posse dos resultados verifica-se que o método do uso das fotografias digitais pode ser utilizado para analisar a eficiência nos processo de revegetação e pode ser largamente aplicado devido a sua facilidade.
O processo de revegetação na mineração é imprescindível na busca bom resultados de recuperação de áreas degradadas. Com os resultados de porcentagem de cobertura que medem a e eficiência nos tratamentos demonstrados, destacam-se os resultados onde foi utilizado o top-soil em conjunto com rejeito que pode neste objeto de estudo ser utilizado com substrato na recuperação de áreas.
E considerando que as empresa mineradoras vêm implantando práticas que visam a obtenção de um melhor desempenho na recuperação e manejo de áreas degradadas este método é um ferramenta importante na avaliação de um processo de recuperação.
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