Modelagem ambiental tridimensional das lagoas da área IV localizadas no município de Siderópolis, Santa Catarina

Abstract

A DAM (Drenagem Ácida de Mina) pode ser originada de antigas cavas de mina onde apresentam concentrações elevadas de poluentes e baixas concentrações de pH, fazendo com que, depois de desativadas, formam-se lagoas ácidas. As lagoas ácidas da área em estudo encontram-se em processo de recuperação, sendo que para neutralização utilizou-se o calcário, e realizadas análises da qualidade da água desde a recuperação das mesmas. O presente estudo visa à construção de um modelo ambiental das lagoas na área IV, situada em Siderópolis, SC, para o conhecimento da evolução temporal das concentrações de seus principais poluentes, que exige conhecimento de suas reações, cinéticas, equações de balanço e condições de contorno. A metodologia para a criação do modelo constituiu-se do conhecimento da área em estudo, construção da geometria tridimensional das lagoas ácidas, analise dos laudos de qualidade da água, para o estudo das condições iniciais e de contorno. Foram simulados os perfis de concentração dos parâmetros ao longo dos meses de coleta das quatro lagoas da área. Constatou-se que apenas a Lagoa 2 possui um conjunto dados experimentais passíveis de explicação fenomenológica e consequente simulação. Por motivos desconhecidos ou imprecisos, as outras lagoas apresentaram aumentos de concentração, evidenciando ação antropogênica, entrada de poluentes desconhecida ou mesmo erro de coleta ou análise. Com informações de que a Lagoa 2 fora neutralizada com dolomita em pedra, caracterizando-se como a condição de contorno mais importante, elaborou-se um estudo em laboratório para identificar a reação heterogênea de 0,1 mol/L de HCl em calcário dolomítico em pedra e realizou-se um modelo ambiental somente sobre este experimento para a inserção desta condição de contorno no fundo da lagoa no modelo final para posterior validação. Com a geração do modelo final obteve-se os gráficos de concentração por tempo, correlacionando o modelo com os resultados das análises de água. Conclui-se que mesmo com a seleção da lagoa 2, alguns parâmetros apresentaram um ponto fora da curva, exigindo a exclusão do mesmo, porém diminuindo o respectivo R quadrático, salvo os problemas relacionados à escassez de pontos experimentais considera-se o modelo validado, porém passível de melhoramentos, principalmente em relação a especificação de íons como espécies distintas e cinética das reações envolvidas. Um estudo cinético aprimorado de cada parâmetro é de extrema importância para trabalhos futuros, para ter precisão na validação dos resultados obtidos.