Geoquímica fluvial aplicada às taxas de intemperismo químico e remoção do solo na bacia do Ribeirão do Cipó, Poços de Caldas (MG)

Descrição: As águas pluviais e fluviais apresentam variações espaciais e temporais em sua composição, devido principalmente a geomorfologia, geologia, pedologia, uso da terra, enfim, todos os fatores que determinam as características de uma bacia hidrográfica. A bacia do Ribeirão do Cipó possui uma área de aproximadamente 78 km² e é utilizada para regularizar vazão para a geração de energia elétrica, uso industrial, agroindustrial e turismo, além de ser um importante manancial para abastecimento de água potável. Na bacia hidrográfica do Ribeirão do Cipó, existe a barragem do Cipó, que forma um reservatório que armazena aproximadamente 32 milhões de metros cúbicos de água, sendo responsável pela regularização do escoamento que alimenta as turbinas da PCH instaladas à sua jusante. Além disso, a bacia hidrográfica também é responsável por 47% do abastecimento público de água do município de Poços de Caldas-MG, revestindo-se assim de elevada importância, pelo uso de seus mananciais, para duas atividades das mais relevantes no contexto dos recursos hídricos, abastecimento público e geração de energia elétrica, além do uso para agricultura e lazer. Esta bacia é altamente vulnerável as intervenções antrópicas, e, sobretudo, aquelas que aceleram os processos erosivos, reduzindo a vida útil do reservatório e aumentando substancialmente o custo de remoção dos sólidos em suspensão quando do tratamento de suas águas para fins de abastecimento. Além do mais, destaca-se a pertinência do projeto em pelo menos em três aspectos complementares: envolvimento dos pesquisadores do ICT/UNIFAL-MG, UFLA E UNITINS com o desenvolvimento de competência técnica do grupo envolvido que se encontra em processo de consolidação; geração de um conjunto de informações técnicas-científicas, que irá subsidiar não só aos Departamentos Municipal de Eletricidade (DME) e de Água e Esgoto (DMAE), como também, ao Comitê de Bacias dos Afluentes Mineiros do Rio Mogi Guaçu e Pardo, que desenvolvem suas ações de Gestão na área de estudo.

Coordenador: Prof. Dr. Diego de Souza Sardinha

Período: 2019-2022.

Financiamento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig)

Monitoramento Ambiental

Integridade da comunidade de macroinvertebrados bentônicos na bacia hidrográfica do Ribeirão das Antas (Planalto de Poços de Caldas, MG)

Descrição: Ecossistemas aquáticos constituem um valioso recurso natural. Entretanto, o desenvolvimento das sociedades tem imposto uma acelerada deterioração a estes ambientes, causando alterações na estrutura da comunidade biológicas. Entre as comunidades que habitam os ecossistemas aquáticos, os invertebrados bentônicos formam um importante grupo por participarem do processo de ciclagem de nutrientes, na transferência energética, bem como por servirem como excelentes bioindicadoresl. No Planalto de Poços de Caldas, entre 1977 e 1995 ocorreu a exploração de minério de urânio na Indústria Nuclear do Brasil (UTM-Caldas). Atualmente, esta mina esta desativada, mas existe ainda existe a formação de drenagem ácida de mina (DAM) através da ação bacteriana sobre os rejeitos e estéreis resultantes da extração do minério. Esta DAM após tratada com cal virgem tem sido descartada no ribeirão das Antas o qual fornece água para o município de Poços de Caldas. O objetivo deste projeto é estudar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos da bacia hidrográfica do Ribeirão das Antas, visando verificar possíveis impactos da DAM sobre esta comunidade, bem como entender seu papel no funcionamento destes ecossistemas. As coletas serão feitas em ecossistemas lênticos e lóticos. As amostras da fauna bentônica serão obtidas utilizando-se de uma draga Van Veen para ambientes lênticos e rede D ou Surber em ambientes lóticos. A caracterização ambiental será feita atráves de analises de amostras do sedimento (matéria orgânica, frações granulométricas e metais) e da água (temperatura, pH, condutividade elétrica, concentração de oxigênio dissolvido, clorofila, compostos nitrogenados, fosfatados e metais) Espera-se com o desenvolvimento deste projeto ampliar o conhecimento da biodiversidade aquática no Brasil, especialmente em Minas Gerais, bem como contribuir para o entendimento de possíveis efeitos da DAM sobre a fauna bentônica.
Coordenador: Prof. Dr. Paulo Augusto Zaitune Pamplin.
Período: 2012-2014.
Financiamento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig).

Tratamento de Águas Residuárias

Precipitação de metais proveniente de drenagem ácida de minas por sulfato gerado por via biológica

Descrição: Uma das modificações resultantes da atividade mineradora é a introdução de água e oxigênio em ambientes contendo minerais reduzidos. Tais elementos levam à oxidação desses minerais, dentre os quais estão incluídos os sulfetos metálicos. Esse processo resulta na liberação de prótons, íons sulfato e metais no meio aquoso. O aumento da acidez do meio ainda resulta, subseqüentemente, na dissolução de metais pesados provenientes de óxidos e carbonatos. A esse meio aquoso de baixo pH e alta concentração de metais e sulfato dá-se o nome de drenagem ácida de minas (DAM). A formação de drenagem ácida de minas é um problema que atinge diversos países no mundo, cujos impactos incluem a redução da diversidade de espécies e do total de biomassa em corpos d água contaminados, além de reduzir os possíveis usos destes recursos hídricos. As águas ácidas resultantes das minas em atividade ou desativadas são frenquentemente ricas em ácido sulfúrico e ferro dissolvido, além de apresentarem baixo pH (menor que 4). Esses fatores podem comprometer a vida aquática nos corpos receptores, além de inviabilizar o uso desta água para o abastecimento doméstico ou comercial. Dessa forma, faz-se necessário o entendimento de alternativas para tratamento deste efluente, entre elas o tratamento biológico envolvendo as bactérias redutoras de sulfato. Dentre a vantagens do processo biológico, está a possibilidade de remoção conjunta de sulfato, com elevação do pH, e dos metais, por precipitação na forma de sulfetos metálicos a partir do sulfeto gerado biologicamente. Este projeto pretende, investigar a precipitação de metais Fe, Zn e Cu tanto na fase líquida quanto na biomassa por sulfeto gerado nos processos biológicos de redução de sulfato de drenagem ácida de minas, utilizando reatores anaeróbios em bateladas seqüenciais com relação à influência do pH inicial e da concentração de metais.
Coordenadora: Prof.ª. Dr.ª. Renata Piacentini Rodriguez
Período: 2012-2014.
Financiamento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Estudos das Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS) provenientes de sedimentos anóxicos amazônico envolvidas na metilação do Mercúrio

Descrição: A região da Amazônia ocidental sofreu processo acelerado de crescimento desordenado, incentivado irresponsavelmente pelo governo federal, em meados dos anos 70 e 80. Essa estratégia de “desenvolvimento” mostrou-se inadequada e promoveu inúmeras consequências negativas ao meio ambiente, como problemas de infra-estrutura urbana e ao meio rural. Um importante fato a se considerar quando falamos em degradação ambiental na região amazônica é a “corrida do ouro”. Estimativas apontam que na década de 70, cerca de 180 mil toneladas anuais de ouro eram produzidas na região Norte. Nos últimos 20 anos o garimpo de ouro na região norte do Brasil pode ter liberado 3 mil toneladas de mercúrio para o meio ambiente. Cerca de 98% do mercúrio em ecossistemas aquáticos está imobilizado no sedimento. Em condições de dragagem e ressuspensão de sedimento, espécies de mercúrio pode ser transferidas para a coluna d´água. O mercúrio inorgânico (Hg 2+) é a forma de mercúrio não volátil mais dominante nestes ambientes e pode ser transformadas sob condições bióticas e abióticas em metil-mercúrio (CH3Hg+), um potente composto neurotóxico para os humanos. As Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS) são conhecidas como os mais importantes microrganismos metiladores de mercúrio em ambientes anóxicos. Quando se trata de estudos envolvendo a rota metabólica envolvida no processo, poucos trabalham científico publicados revelam a carência de conhecimento nesta área. Apesar dos trabalhos mencionados, o mecanismo utilizados pelas BRS no processo de metilação está para ser compreendido. Na presente proposta pretende-se estudar os grupos de BRS provenientes de amostras de sedimento amazônico envolvidos na metilação do Mercúrio. Para isso, amostras de sedimento serão coletas no lago do Puruzinho, estado do Amazonas. O sedimento será utilizado como inóculo nos ensaios de enriquecimento das bactérias redutoras de sulfato. A quantificação das BRS será realizada pelo método do NMP. Após o enriquecimento das BRS, ensaios de metilação do mercúrio serão realizados. No final do processo técnicas para isolamento das BRS envolvidas no processo de metilação do mercúrio serão adotados. Os microrganismos isolados serão identificados através de sequenciamento de fragmentos do DNAr 16S. Estes ensaios visam obter um maior conhecimento sobre a comunidade microbiana presentes em sedimentos amazônicos envolvidos no ciclagem do Hg, mas especificamente no importante processo de metilação do mercúrio e consequentemente auxiliar em projetos de recuperação de áreas contaminadas por este metal.
Coordenador: Prof. Dr. Gunther Brucha.
Período: 2012-2014.
Financiamento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).