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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Estudo hidroquímico e isotópico das águas subterrâneas impactadas pela drenagem ácida da mina de urânio - Osamu Utsumi, planalto de Poços de Caldas (MG)
Title Alternative: Hydrochemical and isotopic study of groundwater impacted by the acid drainage of uranium mine - Osamu Utsumi, Poços de Caldas Plateau (MG)
Author: Alberti, Heber Luiz Caponi, 1980-
Advisor: Pereira, Sueli Yoshinaga, 1961-
Abstract: Resumo: A Mina Osamu Utsumi - MOU, pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil ¿ INB, iniciou suas atividades de decapagem em 1977 e se manteve em operação até 1995. Neste período foram removidos cerca de 94 milhões de toneladas de rochas, o que ocasionou a geração de grandes pilhas de estéril depositadas nos vales adjacentes. A elevada precipitação na região de estudo favorece a oxidação e lixiviação das pilhas de estéril, ocasionando a Drenagem Ácida de Mina ¿ DAM e gerando efluentes com baixo pH e elevadas concentrações de fluoreto, alumínio, ferro, manganês, sulfato, zinco, urânio e rádio, entre outros. Atualmente a MOU encontra-se em processo de descomissionamento e remediação ambiental. O entendimento dos processos hidrogeoquímicos e do comportamento do fluxo d¿água através de diferentes aquíferos é extremamente importante para que as ações de remediação ambiental e controle da DAM sejam realmente efetivos. Neste sentido, neste trabalho foram utilizadas técnicas de geoprocessamento e hidroquímica para propor um modelo hidrogeoquímico conceitual no sistema cava da MOU e pilhas de estéril (BF4). As técnicas de geoprocessamento permitiram caracterizar e dimensionar a área em estudo e integrar as informações sobre a geologia e mineralogia com os dados hidroquímicos. Os estudos hidroquímicos foram baseados em três campanhas de amostragem de água subterrânea, utilizando o método de baixa vazão em 17 poços de monitoramento, além de 3 reservatórios de água na área em estudo. Nas amostras coletadas foram determinados: (i) os principais cátions e ânions para classificação das águas subterrâneas utilizando os diagramas de Piper e Stiff e pelos métodos estatísticos multivariados (cluster e Análise das Principais Componentes); (ii) os principais radionuclídeos de meia vida longa e o 222Rn para avaliar a radioatividade e o desequilíbrio entre eles; (iii) os isótopos estáveis de 18O e 2H para fornecer informações sobre os fluxos subterrâneos e origem das águas; (iv) os valores de Trítio encontrados nas amostras para estimar a idade das água subterrâneas; (v) os isótopos de enxofre e oxigênio presente no sulfato dissolvido para fornecer informações sobre os processos de oxirredução da pirita e geração DAM. Além disto, foi elaborada a superfície potenciométrica dos aquíferos e calculada a condutividade hidráulica dos poços de monitoramento. A modelagem hidrogeoquímica realizada no programa PHREEQC consistiu apenas na especiação dos íons dissolvidos e determinação dos índices de saturação dos principais minerais em cada amostra. E finalmente, o modelo hidrogeológico conceitual teve como objetivo sistematizar e simplificar as informações geradas neste trabalho

Abstract: The Osamu Utsumi Mine - MOU, belonging to the Brazilian Nuclear Industries - INB, began in 1977 with pickling activities and remained in operation until 1995. During this period, 94 million tons of rocks were removed, which caused the generation of large wasted rock piles. The intense drainage and precipitation in the study region favored the oxidation and leaching of the wasted rock piles, causing the Acid Drainage of Mine - DAM and generating effluents with low pH and high concentrations of fluoride, aluminum, iron, manganese, sulfate, zinc, uranium and Radio, among others. Currently the MOU is in the process of decommissioning and environmental remediation. The understanding of the hydrogeochemical processes and the behavior of the water flow through different aquifers is extremely important so that the actions of environmental remediation and control of the DAM are really effective. In this sense, in this work, geoprocessing and hydrochemical techniques were used to propose a conceptual hydrogeochemical model in the MOU cavity system and wasted rock pile number 4 - BF4. The geoprocessing techniques allowed to characterize and size the area under study and to integrate information on geology and mineralogy with the hydrochemical data. The hydrochemical studies were based on three groundwater sampling campaigns, using the low flow method in 17 monitoring wells, as well as 3 water reservoirs in the study area. In the collected samples were determined: (i) the main cations and anions for groundwater classification using Piper and Stiff diagrams and multivariate statistical methods (cluster and Principal Component Analysis); (Ii) the major long half radionuclides and 222Rn to assess radioactivity and imbalance between them; (Iii) the stable isotopes of 18O and 2H to provide information on the underground flows and water source; (Iv) the Tritium values found in the samples to estimate the age of the groundwater; (V) the sulfur and oxygen isotopes present in the dissolved sulfate to provide information on pyrite oxidation and DAM generation processes. In addition, the potentiometric surface of the aquifers was elaborated and the hydraulic conductivity of the monitoring wells was calculated by the low flow method. The hydrogeochemical modeling consisted only in the speciation of the dissolved ions and determination of the saturation indexes of the main minerals in each sample, elaborated by the PHREEQC program. Finally, the conceptual hydrogeological model aimed to systematize and simplify the information generated in this work
Subject: Geoquímica - Poços de Caldas (MG)
Minas - Drenagem
Uranio - Aspectos ambientais
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ALBERTI, Heber Luiz Caponi. Estudo hidroquímico e isotópico das águas subterrâneas impactadas pela drenagem ácida da mina de urânio - Osamu Utsumi, planalto de Poços de Caldas (MG). 2017. 1 recurso online (198 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/330982>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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