Caracterização da variação do lençol freático nas áreas de mineração de

Abstract

Resumo: O estudo objetivou, principalmente, definir a abrangência do impacto exercido pela mineração do folhelho pirobetuminoso ou "xisto" no rebaixamento do lençol freático em terrenos naturais, na área da PETROBRÁS-SIX, em São Mateus do Sul, Estado do Paraná. Foram também analisadas as alterações que ocorrem no quimismo da água e a nova posição do nível do freático nos terrenos reabilitados, após a mineração. A lavra é efetuada a céu aberto, ocorrendo portanto uma drástica alteração na paisagem local, onde a cava atinge cerca de 30 metros de profundidade. A jazida do minério apresenta duas camadas distintas de folhelho, separadas por uma camada intermediária considerada estéril. Denominadas de camada superior e camada inferior, as duas apresentam, respectivamente, espessuras médias de 6 e 3 metros e teores de óleo de 6 a 8% e 10 a 12%. Para possibilitar o estudo do freático nos terrenos naturais, ainda não minerados, diversos piezômetros foram implantados. O monitoramento do nível de água nos piezômetros foi realizado diariamente pela PETROBRÁS-SIX, no período de 1995 a 1996, simultaneamente ao avanço e aproximação da mina. Os dados assim obtidos foram fornecidos mensalmente, acompanhados das informações de pluviometria e temperatura. Com estes dados foram elaborados mapas de potenciometria máxima, média e mínima para a área de estudo, assim como gráficos relacionando o nível de água nos piezômetros com a precipitação, com a distância à frente de lavra e com as detonações. A análise dos resultados mostra que a principal causa das oscilações do lençol freático são as variações sazonais. A mina também exerce influência no abaixamento do nível de água, porém isto somente ocorre quando a frente de lavra aproximase dos piezômetros a uma distância inferior a 70 metros. Aos 65 metros de distância observase uma inversão de fluxo na direção da mina. Por ocasião de uma detonação, foi constatada a secagem dos piezômetros mais próximos. Ao ser estudado o freático nas áreas reabilitadas, foram utilizados dados obtidos de piezômetros instalados na antiga Mina UPI e em terrenos mais recentes. Nestes locais o abaixamento do nível de água é irreversível, e o lençol assume uma nova posição próxima ao piso da antiga mina. Para a verificação das características físico-químicas das águas do sistema SIX, amostras foram coletadas e analisadas nos laboratórios da PETROBRÁS-SIX e UFPR. Dado o conteúdo piritoso do folhelho, as águas que ocorrem na área já apresentam naturalmente um certo grau de acidez. Porém, nas áreas reabilitadas esta característica é ampliada, somando-se ao excessivo teor de sais dissolvidos, porque o fracionamento do material retortado que preenche a cava da mina favorece os processos de dissolução e lixiviação. Assim, dois grupos distintos podem ser caracterizados: um representado pelas águas que percolam as áreas reabilitadas e o outro representado pelas águas das áreas ainda não atingidas pela mineração. O primeiro grupo, com alta salinidade, apresenta natureza cálcica. O segundo grupo, com baixa salinidade, apresenta características sódio-magnesianas.

Abstract: The study aimed, primarily, to define the extent of the impact of oil shale mining on the lowering of the water table in natural lands in the PETROBRÁS-SIX area in São Mateus do Sul, Paraná State. The alterations that occur in the water chemism and the new position of the water table in the reclaimed areas post-mining were also evaluated. The activity is carried out as open-pit mining; therefore, drastic alteration occurs in the local landscape, where the pit reaches an approximate depth of 30 metres. The ore deposit presents two distinct layers of shale separated by an intermediate layer considered barren. Denominated upper layer and lower layer, they have, respectively, average thickness of 6 metres and 3 metres, and oil contents of 6 to 8% and 10 to 12%. In order to make possible the study of the groundwater in the natural lands, not mined so far, a number of monitoring wells were implanted The monitoring of the water level in the monitoring wells was performed daily by PETROBRÁS-SIX, in the period from 1995 to 1996, simultaneously with the advance and approach of the mine. The data thus obtained were provided monthly, along with data on pluviometry and temperature. With these data, maximum, medium and minimum potentiometric maps were produced for the study area, as well as charts relating the water level in the monitoring wells to precipitation, distance from the mining front, and to the blasts. The analysis of the results shows that the main cause of the fluctuations of the water table are the seasonal variations. The mining also has an influence on the lowering of the water level, but this only takes place as the mining front approaches the monitoring wells at a distance inferior to 70 metres. At 65 metres an inversion of the flow towards the mine is observed. On the occasion of a blast, the dryingup of the nearest monitoring wells was verified Upon studying the groundwater in the reclaimed areas, data obtained from monitoring wells installed in the old UPI mine and in more recent areas were utilised. At these sites the lowering of the water level is irreversible, and the water table takes a new position near the floor of the old mine. For the evaluation of the physico-chemical characteristics of the SIX system waters, samples were collected and analysed at the PETROBRÁS-SIX and UFPR laboratories. Given the pyritic content of the shale, the waters naturally occurring in the area already show a certain degree of acidity. However, in the reclaimed areas this characteristic is increased, adding to the excessive content of dissolved salts, because the fractionating of the retorted material that fills the mine pit promotes the processes of dissolution and leaching. Therefore, two distinct groups can be characterised: one is represented by waters that percolate the reclaimed areas, and the other, represented by waters from areas not yet affected by the mining. The first group, with high salinity, has calcific nature. The second group, with low salinity, shows sodium-magnesian characteristics.