Teses

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Nathália Rodrigues de Oliveira

Letícia Malta Costa

Avaliação Sazonal de Contaminantes Inorgânicos Em Águas Superficiais e Sedimentos Na Bacia do Rio Doce Empregando Ferramentas Quimiométrias

Seasonal Assessment Of Inorganic Contaminants In Surface Waters And Sediments In The Rio Doce Basin Using Chemometry Tools

Química

Química Analítica e de Alimentos

 

30/09/2025

Sala de ConferênciaWeb

14:00

Profa. Letícia Malta Costa - Orientadora (Dr. (UFMG))
Profa. Mariana Ramos de Almeida - Coorientadora (Dr. (UFMG))
Prof. Fernando Barboza Egreja Filho (Dr. (UFMG))
Profa. Clésia Cristina Nascentes (Dr. (UFMG))
Prof. Gisele Simone Lopes (Dr. (UFC))
Profa. Patrícia Sueli de Rezende (Dr. (CEFET-MG))

A atividade mineradora no Brasil remonta ao século XVIII, com a extração de ouro e diamantes por métodos rudimentares. Esses processos, apesar de economicamente relevantes, geraram extensivos impactos ambientais desde o início, como o descarte de rejeitos diretamente no ambiente. Com a Revolução Industrial, a exploração mineral se intensificou, aumentando a produção de rejeitos que passaram a afetar os corpos dágua. Somente a partir da segunda metade do século XX, com legislações ambientais mais rigorosas, começaram a surgir medidas de controle, como a construção de barragens de contenção de rejeitos. O Brasil ocupa posição de destaque global na mineração, em razão de sua vasta extensão territorial e rica diversidade geológica. Em 2024, o setor mineral faturou R$ 270,8 bilhões, com o minério de ferro liderando as exportações, responsável por US$ 29,8 bilhões. Minas Gerais e Pará concentram mais de 76% desse faturamento, impulsionados por grandes empresas como Vale S.A. e CSN. Apesar da importância econômica e dos investimentos em infraestrutura, a mineração causa severos impactos ambientais, como erosão, perda de solo, desmatamento, poluição hídrica e atmosférica. Estima-se que, para cada tonelada de ferro produzida, cerca de 1,5 tonelada de rejeitos seja gerada, agravando os desafios ambientais do setor. As barragens de contenção, embora essenciais para o controle desses impactos, têm apresentado falhas críticas de segurança. Exemplos marcantes são os desastres de Mariana (2015) e Brumadinho (2019), que escancararam a vulnerabilidade das estruturas e a necessidade de rigor nas normas e na fiscalização. A Lei nº 12.334/2010 instituiu a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB), com foco em prevenção e transparência. No entanto, em 2023, o Brasil possuía 25.943 barragens registradas, sendo que 1.277 estavam em situação crítica e muitas ainda careciam de informações básicas sobre segurança, o que representa um risco constante para o meio ambiente e as populações vizinhas. A Bacia Hidrográfica do Rio Doce, localizada entre Minas Gerais e Espírito Santo, é uma das regiões mais afetadas pela atividade mineradora. Com uma área de drenagem de aproximadamente 86.715 km, a bacia abriga cerca de 3,5 milhões de habitantes e inclui 229 municípios. O rio Doce percorre 850 km até desaguar no Oceano Atlântico, atravessando terrenos acidentados, conhecidos como mar de morros, o que limita o uso x intensivo do solo e eleva os riscos de erosão e inundações. A bacia é dividida administrativamente em nove Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos (UPGRHs e comitês de bacia), e, apesar de sua importância, ainda não possui um enquadramento definitivo para qualidade da água, adotando provisoriamente a Classe 2, que permite o uso para abastecimento humano, recreação e irrigação. A degradação ambiental na bacia é intensa, provocada pela mineração, desmatamento, erosão e assoreamento dos cursos dágua. Os solos predominantes Latossolos e Argissolos são altamente intemperizados, com baixa fertilidade e suscetíveis à concentração de metais pesados, como arsênio, cádmio e chumbo. A geoquímica natural, associada à atividade mineradora, aumenta os riscos de contaminação ambiental e afeta negativamente a qualidade da água e do solo. A bacia também abriga grande biodiversidade, principalmente do bioma Mata Atlântica, e tem relevância econômica pela geração de energia (10 usinas hidrelétricas), siderurgia, produção de celulose e laticínios. O rompimento da Barragem de Fundão, em Mariana, em 2015, destacou de forma dramática os riscos associados à mineração irresponsável. Operada pela Samarco (Vale e BHP Billiton), a barragem liberou cerca de 45 milhões de metros cúbicos de rejeitos tóxicos, causando a morte de 19 pessoas, a destruição do distrito de Bento Rodrigues e a contaminação de toda a calha do rio Doce até o litoral capixaba. O desastre é considerado o maior do tipo no mundo, gerando impactos profundos e duradouros. Os rejeitos continham altas concentrações de metais como arsênio, cromo, cádmio e níquel muitos acima dos limites estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e causaram perda de biodiversidade, destruição de habitats e ameaça à saúde humana. Estudos pós-desastre revelam a persistência dos efeitos ao longo dos anos, com risco constante de remobilização de metais pesados por ação de chuvas ou ventos. A contaminação atinge a cadeia alimentar e pode gerar doenças graves, sobretudo em populações vulneráveis. Para mitigar esses impactos e orientar a recuperação ambiental da bacia, são fundamentais ações integradas de monitoramento e gestão, como os programas PMQQS e as iniciativas do IGAM, que analisam a qualidade da água e sedimentos. A geoquímica ambiental, por meio de mapeamentos e acompanhamento contínuo, é essencial para nortear medidas eficazes de recuperação e uso sustentável da bacia hidrográfica do rio Doce.

Águas superficiais, Contaminação inorgânica, Monitoramento ambiental, Rompimento da barragem de Fundão, Sedimentos

Mining activity in Brazil dates back to the 18th century, with the extraction of gold and diamonds by rudimentary methods. These processes, although economically relevant, generated extensive environmental impacts from the beginning, such as waste disposal directly in the environment. With the Industrial Revolution, mineral exploration intensified, increasing the production of tailings that began to affect water bodies. Only from the second half of the twentieth century, with stricter environmental legislation, control measures began to appear, such as the construction of tailings dams. Brazil occupies a prominent position in global mining, due to its vast territorial extent and rich geological diversity. In 2024, the mineral sector made R$ 270.8 billion, with iron ore leading exports, accounting for US$ 29.8 billion. Minas Gerais and Pará concentrate more than 76% of this revenue, driven by large companies such as Vale S.A. and CSN. Despite the economic importance and investments in infrastructure, mining causes severe environmental impacts, such as erosion, soil loss, deforestation, water and atmospheric pollution. It is estimated that for each ton of iron produced, about 1.5 tons of waste is generated, aggravating the environmental challenges of the sector. Containment dams, although essential for the control of these impacts, have presented critical safety failures. Striking examples are the disasters of Mariana (2015) and Brumadinho (2019), which exposed the vulnerability of structures and the need for strict standards and supervision. Law no 12.334/2010 established the National Policy of Security of Dams (PNSB), focusing on prevention and transparency. However, in 2023, Brazil had 25,943 registered dams, of which 1,277 were in a critical situation and many still lacked basic safety information, which represents a constant risk to the environment and neighboring populations. The Rio Doce Basin, located between Minas Gerais and Espírito Santo, is one of the regions most affected by mining activity. With a drainage area of approximately 86,715 km 2, the basin is home to about 3.5 million inhabitants and includes 229 municipalities. The Doce River flows 850 km into the Atlantic Ocean, crossing rugged terrain known as the sea of hills, which limits intensive land use and increases risks of erosion and flooding. The basin is divided administratively into nine Units of Planning and Management of Water Resources (UPGRHs and basin committees), and despite its importance, it does not yet have a definitive framework for water quality, provisionally adopting Class 2, that allows the use for human supply, recreation and irrigation. Environmental degradation in the basin is intense, caused by mining, deforestation, erosion and siltation of water courses. The predominant soils - Latosols and Argissolos - are highly intemperate, with low fertility and susceptible to concentration of heavy metals such as arsenic, cadmium and lead. Natural geochemistry, associated with mining activity, increases the risks of environmental contamination and negatively affects water and soil quality. The basin is also home to great biodiversity, mainly of the Atlantic Forest biome, and has economic relevance for energy generation (10 hydroelectric plants), steel industry, pulp production and dairy products. The rupture of the Fundão Dam in Mariana in 2015 dramatically highlighted the risks associated with irresponsible mining. Operated by Samarco (Vale and BHP Billiton), the dam released about 45 million cubic meters of toxic waste, causing the death of 19 people, the destruction of the district of Bento Rodrigues and the contamination of the entire channel from the Doce river to the coast of Rio Capixaba. The disaster is considered the largest of its kind in the world, generating deep and lasting impacts. The tailings contained high concentrations of metals such as arsenic, chromium, cadmium and nickel - many above the limits set by the National Environmental Council (CONAMA) - and caused biodiversity loss, habitat destruction and threats to human health. Post-disaster studies reveal the persistence of effects over the years, with a constant risk of remobilization of heavy metals by rain or wind. Contamination reaches the food chain and can cause serious diseases, especially in vulnerable populations. To mitigate these impacts and guide the environmental recovery of the basin, integrated monitoring and management actions are fundamental, such as PMQQS programs and IGAM initiatives that analyze water and sediment quality. Environmental geochemistry, through mapping and continuous monitoring, is essential to guide effective recovery measures and sustainable use of the Doce river basin.

environmental monitoring, Inorganic contamination, rupture of the Fundão dam, sediments, surface water