Este estudo avaliou as comunidades microbianas do solo de dois ecossistemas para tentar encontrar particularidades e relações entre os microrganismos e as características do solo. Para isto, foram estudadas a diversidade, a abundância relativa e a composição microbiana do solo, utilizando-se sequenciamento Illumina do gene de rRNA 16S. Foram avaliadas 5 áreas de solo construído após a mineração de carvão, uma área de floresta e uma de campo-nativo em Candiota/RS, assim como uma área experimental agrícola sob diferentes sistemas de manejo e rotação de culturas, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul/RS. Foi observada uma redução drástica na diversidade microbiana nos solos construídos comparando-se com solos de mata ou pastagem nativa. Os gêneros mais abundantes nos solos construídos foram Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, e Variovorax. Bradyrhizobium foi o gênero mais abundante na área de floresta (6,4% do total de sequencias) e Bacillus no site pastagens (4,8% do total de sequencias). A diversidade microbiana nos solos construídos aumentou com o tempo, porem mesmo 20 anos após o processo de construção do solo, a diversidade, composição e abundância de microrganismos não retornou aos níveis originais, indicando que os solos construídos não foram recuperados adequadamente com o manejo de solo que foi aplicado. A comunidade microbiana dos solos agrícolas foi significativamente diferente comparando-se os sistemas de plantio convencional e de plantio direto. A diversidade microbiana foi maior nas parcelas em pousio ou onde foram cultivadas apenas gramíneas. O gênero mais abundante nos sistemas convencional e de plantio direto foi Sphingomonas. A bactéria anaeróbia Clostridium demonstrou ser dominante nos solos sob sistema de plantio direto e também onde foram cultivadas gramíneas. A população de Burkholderia foi dominante nos solos onde havia o cultivo da leguminosa Lablab. Os teores de P, Mg, carbono orgânico total, N total e N mineral foram significativamente maiores no sistema de plantio direto. Os resultados confirmaram que tanto o distúrbio causado pela mineração e construção do solo, quanto o manejo agrícola, interferem na diversidade, abundância e composição da comunidade microbiana. Este trabalho sugere a utilização do gênero Bradyrhizobium como um microrganismo “assinatura” em solos naturais, tais como florestas, pastagens ou em locais onde a agricultura cessou há várias décadas, assim como, o gênero Clostridium como um microrganismo “assinatura” do solo agrícola estudado sob plantio direto. A diversidade microbiana demonstrou neste estudo estar totalmente relacionada com a diversidade de plantas. Ambos os solos estudados demonstraram que as características do solo selecionam a comunidade microbiana. / This study examined the soil microbial communities from disturbed ecosystems in order to find particularities and relationships between microorganisms and their specific habitat’s soil features. For this study, the soil features were analyzed, as well as the microbial communities relative abundance, diversity, and composition using Illumina high throughput sequencing of the 16S rRNA gene. Five post-mined sites under restoration, and two sites in an agricultural long-term experiment under different treatments were studied in South Brazil. A drastic decrease in microbial diversity was observed in the post-mined soils when compared to native forest or grassland regional soils. The most abundant genera in the constructed soils were Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, and Variovorax. Bradyrhizobium was the most abundant genus in the forest soil (6.4% of total reads) and Bacillus in the grassland soil (4.8 % of total reads). The microbial diversity in constructed soil increased over time, but even twenty years after soil construction, the diversity, composition and abundance of microorganisms did not return to the original levels. The findings indicate that constructed soils were not recovered after the soil management applied. When compared in tillage and no-tillage systems, the microbial community in the studied agricultural sites greatly differed. The microbial diversity was higher in fallow plots, and where only grasses were grown. The most abundant genus in tilled and in no-tilled soil was Sphingomonas. The anaerobe bacteria Clostridium was very abundant in notilled soil, and also dominated the microbial population in soils where grasses were grown. Burkholderia dominated in plots containing the legume Lablab bean. The P, Mg, total organic carbon, total N, and mineral N levels were significantly higher in the no-tillage system. The results confirmed that those environmental disturbances from coal mining and agricultural, led to changes in the nutrition level, switching the abundance of some functional groups responsible for the degradation of compounds as well as for the biogeochemical cycle. Also, it was found that the genus Bradyrhizobium can be used as a signature microorganism in natural soils, such as forest and grassland or in sites where the agriculture had been stopped many decades ago. Similarly, Clostridium can be used as a signature in the studied no-tilled soils. The microbial diversity is higher in natural soils and is reduced in constructed soils after coal mining as well as soils under agricultural management. Both soil environments that were studied had a particular microbial community where a few genera dominates the niche. The environmental niche occupied by each group of microorganisms also had particular soil features that changed according to the soil management.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade de obtenção de materiais vítreos e vitrocerâmicos a partir de resíduo de mineração de carvão, resíduo de galvanização contendo zinco e argilito (taguá), utilizando planejamento de misturas para formulação das composições. Os materiais obtidos pelo processo de fusão a 1600 °C foram moídos e caracterizados quanto a sua composição química por FRX (análise química). A cinética de cristalização foi analisada usando ATD (análise térmica diferencial) e dilatometria (óptica e de contato) foi utilizada para verificar a tendência à vitrificação das formulações. A partir dos resultados obtidos, foi possível determinar o perfil de viscosidade das amostras que formaram vidros. A tendência à cristalização e sua cinética utilizando analise térmica diferencial mostraram que a energia de ativação pelos métodos de Kissinger e Matussita é de 1014,5 kJ/mol e a energia de ativação pelo método sugerido por Ozawa foi de 1034,1 kJ/mol. A fase gahnita foi detectada no material vitrocerâmico depois do tratamento térmico realizado em 900 ºC.

Este estudo avaliou as comunidades microbianas do solo de dois ecossistemas para tentar encontrar particularidades e relações entre os microrganismos e as características do solo. Para isto, foram estudadas a diversidade, a abundância relativa e a composição microbiana do solo, utilizando-se sequenciamento Illumina do gene de rRNA 16S. Foram avaliadas 5 áreas de solo construído após a mineração de carvão, uma área de floresta e uma de campo-nativo em Candiota/RS, assim como uma área experimental agrícola sob diferentes sistemas de manejo e rotação de culturas, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul/RS. Foi observada uma redução drástica na diversidade microbiana nos solos construídos comparando-se com solos de mata ou pastagem nativa. Os gêneros mais abundantes nos solos construídos foram Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, e Variovorax. Bradyrhizobium foi o gênero mais abundante na área de floresta (6,4% do total de sequencias) e Bacillus no site pastagens (4,8% do total de sequencias). A diversidade microbiana nos solos construídos aumentou com o tempo, porem mesmo 20 anos após o processo de construção do solo, a diversidade, composição e abundância de microrganismos não retornou aos níveis originais, indicando que os solos construídos não foram recuperados adequadamente com o manejo de solo que foi aplicado. A comunidade microbiana dos solos agrícolas foi significativamente diferente comparando-se os sistemas de plantio convencional e de plantio direto. A diversidade microbiana foi maior nas parcelas em pousio ou onde foram cultivadas apenas gramíneas. O gênero mais abundante nos sistemas convencional e de plantio direto foi Sphingomonas. A bactéria anaeróbia Clostridium demonstrou ser dominante nos solos sob sistema de plantio direto e também onde foram cultivadas gramíneas. A população de Burkholderia foi dominante nos solos onde havia o cultivo da leguminosa Lablab. Os teores de P, Mg, carbono orgânico total, N total e N mineral foram significativamente maiores no sistema de plantio direto. Os resultados confirmaram que tanto o distúrbio causado pela mineração e construção do solo, quanto o manejo agrícola, interferem na diversidade, abundância e composição da comunidade microbiana. Este trabalho sugere a utilização do gênero Bradyrhizobium como um microrganismo “assinatura” em solos naturais, tais como florestas, pastagens ou em locais onde a agricultura cessou há várias décadas, assim como, o gênero Clostridium como um microrganismo “assinatura” do solo agrícola estudado sob plantio direto. A diversidade microbiana demonstrou neste estudo estar totalmente relacionada com a diversidade de plantas. Ambos os solos estudados demonstraram que as características do solo selecionam a comunidade microbiana. / This study examined the soil microbial communities from disturbed ecosystems in order to find particularities and relationships between microorganisms and their specific habitat’s soil features. For this study, the soil features were analyzed, as well as the microbial communities relative abundance, diversity, and composition using Illumina high throughput sequencing of the 16S rRNA gene. Five post-mined sites under restoration, and two sites in an agricultural long-term experiment under different treatments were studied in South Brazil. A drastic decrease in microbial diversity was observed in the post-mined soils when compared to native forest or grassland regional soils. The most abundant genera in the constructed soils were Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, and Variovorax. Bradyrhizobium was the most abundant genus in the forest soil (6.4% of total reads) and Bacillus in the grassland soil (4.8 % of total reads). The microbial diversity in constructed soil increased over time, but even twenty years after soil construction, the diversity, composition and abundance of microorganisms did not return to the original levels. The findings indicate that constructed soils were not recovered after the soil management applied. When compared in tillage and no-tillage systems, the microbial community in the studied agricultural sites greatly differed. The microbial diversity was higher in fallow plots, and where only grasses were grown. The most abundant genus in tilled and in no-tilled soil was Sphingomonas. The anaerobe bacteria Clostridium was very abundant in notilled soil, and also dominated the microbial population in soils where grasses were grown. Burkholderia dominated in plots containing the legume Lablab bean. The P, Mg, total organic carbon, total N, and mineral N levels were significantly higher in the no-tillage system. The results confirmed that those environmental disturbances from coal mining and agricultural, led to changes in the nutrition level, switching the abundance of some functional groups responsible for the degradation of compounds as well as for the biogeochemical cycle. Also, it was found that the genus Bradyrhizobium can be used as a signature microorganism in natural soils, such as forest and grassland or in sites where the agriculture had been stopped many decades ago. Similarly, Clostridium can be used as a signature in the studied no-tilled soils. The microbial diversity is higher in natural soils and is reduced in constructed soils after coal mining as well as soils under agricultural management. Both soil environments that were studied had a particular microbial community where a few genera dominates the niche. The environmental niche occupied by each group of microorganisms also had particular soil features that changed according to the soil management.

Este estudo avaliou as comunidades microbianas do solo de dois ecossistemas para tentar encontrar particularidades e relações entre os microrganismos e as características do solo. Para isto, foram estudadas a diversidade, a abundância relativa e a composição microbiana do solo, utilizando-se sequenciamento Illumina do gene de rRNA 16S. Foram avaliadas 5 áreas de solo construído após a mineração de carvão, uma área de floresta e uma de campo-nativo em Candiota/RS, assim como uma área experimental agrícola sob diferentes sistemas de manejo e rotação de culturas, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul/RS. Foi observada uma redução drástica na diversidade microbiana nos solos construídos comparando-se com solos de mata ou pastagem nativa. Os gêneros mais abundantes nos solos construídos foram Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, e Variovorax. Bradyrhizobium foi o gênero mais abundante na área de floresta (6,4% do total de sequencias) e Bacillus no site pastagens (4,8% do total de sequencias). A diversidade microbiana nos solos construídos aumentou com o tempo, porem mesmo 20 anos após o processo de construção do solo, a diversidade, composição e abundância de microrganismos não retornou aos níveis originais, indicando que os solos construídos não foram recuperados adequadamente com o manejo de solo que foi aplicado. A comunidade microbiana dos solos agrícolas foi significativamente diferente comparando-se os sistemas de plantio convencional e de plantio direto. A diversidade microbiana foi maior nas parcelas em pousio ou onde foram cultivadas apenas gramíneas. O gênero mais abundante nos sistemas convencional e de plantio direto foi Sphingomonas. A bactéria anaeróbia Clostridium demonstrou ser dominante nos solos sob sistema de plantio direto e também onde foram cultivadas gramíneas. A população de Burkholderia foi dominante nos solos onde havia o cultivo da leguminosa Lablab. Os teores de P, Mg, carbono orgânico total, N total e N mineral foram significativamente maiores no sistema de plantio direto. Os resultados confirmaram que tanto o distúrbio causado pela mineração e construção do solo, quanto o manejo agrícola, interferem na diversidade, abundância e composição da comunidade microbiana. Este trabalho sugere a utilização do gênero Bradyrhizobium como um microrganismo “assinatura” em solos naturais, tais como florestas, pastagens ou em locais onde a agricultura cessou há várias décadas, assim como, o gênero Clostridium como um microrganismo “assinatura” do solo agrícola estudado sob plantio direto. A diversidade microbiana demonstrou neste estudo estar totalmente relacionada com a diversidade de plantas. Ambos os solos estudados demonstraram que as características do solo selecionam a comunidade microbiana. / This study examined the soil microbial communities from disturbed ecosystems in order to find particularities and relationships between microorganisms and their specific habitat’s soil features. For this study, the soil features were analyzed, as well as the microbial communities relative abundance, diversity, and composition using Illumina high throughput sequencing of the 16S rRNA gene. Five post-mined sites under restoration, and two sites in an agricultural long-term experiment under different treatments were studied in South Brazil. A drastic decrease in microbial diversity was observed in the post-mined soils when compared to native forest or grassland regional soils. The most abundant genera in the constructed soils were Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, and Variovorax. Bradyrhizobium was the most abundant genus in the forest soil (6.4% of total reads) and Bacillus in the grassland soil (4.8 % of total reads). The microbial diversity in constructed soil increased over time, but even twenty years after soil construction, the diversity, composition and abundance of microorganisms did not return to the original levels. The findings indicate that constructed soils were not recovered after the soil management applied. When compared in tillage and no-tillage systems, the microbial community in the studied agricultural sites greatly differed. The microbial diversity was higher in fallow plots, and where only grasses were grown. The most abundant genus in tilled and in no-tilled soil was Sphingomonas. The anaerobe bacteria Clostridium was very abundant in notilled soil, and also dominated the microbial population in soils where grasses were grown. Burkholderia dominated in plots containing the legume Lablab bean. The P, Mg, total organic carbon, total N, and mineral N levels were significantly higher in the no-tillage system. The results confirmed that those environmental disturbances from coal mining and agricultural, led to changes in the nutrition level, switching the abundance of some functional groups responsible for the degradation of compounds as well as for the biogeochemical cycle. Also, it was found that the genus Bradyrhizobium can be used as a signature microorganism in natural soils, such as forest and grassland or in sites where the agriculture had been stopped many decades ago. Similarly, Clostridium can be used as a signature in the studied no-tilled soils. The microbial diversity is higher in natural soils and is reduced in constructed soils after coal mining as well as soils under agricultural management. Both soil environments that were studied had a particular microbial community where a few genera dominates the niche. The environmental niche occupied by each group of microorganisms also had particular soil features that changed according to the soil management.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / Coal is a nonrenewable energy source and its operation is responsible for the appearance of many environmental problems such as acid mine drainage (AMD), soil contamination, the presence of toxic gases and particulate matter in the atmosphere. Coal mining is responsible for approximately 6,300 ha of degraded areas in the south of Santa Catarina. Rehabilitation, as well as the maintenance of these areas for restoration of ecosystems is mandatory by law, and for this a new soil should be built. The study was developed in Unit II of mining Carboniferous Cricklewood SA, in the town of Blue whiting, Forquilhinha, SC, with the aim of evaluating combinations of materials for the construction of soils degraded by coal mining. We used different combinations of residues AMD treatment (chemical gypsum), the sieve residue of rice processing, waste treatment effluent agribusiness (WWTP sludge) and ground in a completely randomized 4 x 6 (six treatments and four replicates). The materials were subjected to chemical analyzes scanning in order to verify their contribution in terms of fertility and toxicity. Were also conducted analyzes of soil fertility built (treatments) in the installation of the experiments, six and twelve months. Both V (combination of chemical gypsum + Sieves waste of the rice processing wastes + agribusiness poultry , with 33.33 % each) and VI (combination of chemical gypsum + Sieves waste of the rice processing + agro-industrial residues + poultry soil surface horizon , the proportion of 25 % each) showed the best results in terms of soil fertility unimproved , evidenced by pH, phosphorus, potassium, organic matter, aluminum, calcium, magnesium, exchangeable acidity, sum of bases, cation exchange capacity and base saturation. Treatment V proved as the most suitable for the construction of new ground by not taking on his native soil composition. The availability of materials and soil quality produced attest the feasibility of their use in reclamation, as well as assists in the reduction of environmental costs because it prevents elavados volumes of soil are removed from natural areas for reclamation. / O carvão mineral é uma fonte de energia não renovável e sua exploração é responsável pelo aparecimento de muitos problemas ambientais, como a drenagem ácida de mina (DAM), a contaminação do solo, a presença de gases tóxicos e material particulado na atmosfera. A mineração de carvão é responsável por aproximadamente 6.300 ha de áreas degradadas no sul de Santa Catarina. A reabilitação, assim como a manutenção dessas áreas, para restabelecimento dos ecossistemas é obrigatória por Lei e, para isso um novo solo deve ser construído. O estudo foi desenvolvido na Unidade Minerária II da Carbonífera Criciúma S.A, na localidade de Verdinho, Forquilhinha, SC, com o objetivo de avaliar combinações de materiais para a construção de solos em áreas degradadas pela mineração de carvão. Foram utilizadas diferentes combinações de resíduos do tratamento da DAM (gesso químico), resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz, resíduos do tratamento de efluentes da agroindústria (lodo de ETE) e solo em um delineamento completamente casualizado 4 x 6 (seis tratamentos e com quatro repetições). Os materiais utilizados foram submetidos a análises químicas de varredura, a fim de verificar a respectiva contribuição em termos de fertilidade e toxicidade. Foram realizadas também, análises de fertilidade dos solos construídos (tratamentos) na instalação dos experimentos, seis e doze meses após. Os tratamentos V (combinação de gesso químico + resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz + resíduos da agroindústria avícola, na proporção de 33,33% cada) e VI (combinação de gesso químico + resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz + resíduos da agroindústria avícola + solo do horizonte superficial, na proporção de 25% cada) apresentaram os melhores resultados em relação à fertilidade dos solos contruídos, evidenciados pelos valores de pH, fosforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, acidez trocável, soma de bases, capacidade de troca de cátions e saturação de bases. O tratamento V se mostrou como o mais indicado para a construção de novos solos, pelo fato de não levar solo natural em sua composição. A disponibilidade dos materiais e a qualidade do solo produzido atestam a viabilidade de uso dos mesmos na recuperação de áreas degradadas, assim como, auxilia na diminuição dos custos ambientais, pois evita que elavados volumes de solos sejam retirados de áreas naturais para a recuperação de áreas degradadas.

A drenagem ácida proveniente de atividades mineiras ocorre em diferentes áreas da Bacia Carbonífera de Santa Catarina. As atividades de mineração de carvão deixaram um legado de mais de 6.700 ha de áreas afetadas em superfície, 15.000 ha de áreas de mineração subterrânea, mais de 800 aberturas de mina e 2.000 km de rios contaminados, que são distribuídos em três bacias hidrográficas. Acidificação do meio ambiente, perda de capacidade de uso do solo e toxicidade ao meio foram os impactos evidenciados e constatados em todas as áreas como sendo os principais riscos ambientais em áreas de passivo pela mineração de carvão. Para identificar quais são as áreas críticas em relação aos impactos identificados, foi definida uma equação de susceptibilidade aos riscos potenciais aplicando-se a metodologia AHP - Analytic Hierarchy Process de acordo com a hierarquia dos indicadores ambientais das áreas, obtendo matrizes cruzadas, com as quais as equações de susceptibilidade foram elaboradas. Os pesos de acordo com as caracteristicas dos resultados serviram para reclassificar os indicadores ambientais e assim a aplicação das equações. Após obtenção da equação e sua aplicação os resultados apontaram que as nove áreas estudadas estão enquadradas em alta e crítica suscetibilidade a risco, logo a metodologia AHP serve para a administração dos riscos em área de passivo ambiental, servindo para avaliação de risco e outras informações para determinar as opções e tomar decisões sobre como reduzir e eliminar riscos. Desta forma, a aplicação do AHP incorpora uma metodologia consistente no processo de escolha de áreas prioritárias para a recuperação ambiental. / Acid drainage from mining activities occurs in different areas of the Santa Catarina Carboniferous Basin. Coal mining activities have left a legacy of more than 6,700 ha of affected surface areas, 15,000 ha of underground mining areas, more than 800 mine openings and 2,000 km of contaminated rivers, which are distributed in three river basins. Acidification of the environment, loss of land use capacity and toxicity to the environment were the evidenced and verified impacts in all areas as the main environmental risks in areas of liabilities for coal mining. In order to identify the critical areas in relation to the identified impacts, a potential risk susceptibility equation was defined by applying the AHP - Analytic Hierarchy Process according to the hierarchy of the environmental indicators of the areas, obtaining cross-matrices, with which the susceptibility equations were elaborated. The weights according to the characteristics of the results served to reclassify the environmental indicators and thus the application of the equations. After obtaining the equation and its application the results indicated that the nine areas studied are framed in high and critical susceptibility to risk, so the AHP methodology is used to manage the risks in the area of environmental liabilities, serving for risk assessment and other information for determine options and make decisions about how to reduce and eliminate risks. In this way, the application of the AHP incorporates a consistent methodology in the process of choosing priority areas for environmental recovery.

Este pesquisa teve como objetivo avaliar os principais impactos socioambientais decorrentes da mineração de carvão na Bacia Carbonífera de Moatize, em relação à qualidade dos corpos hídricos superficiais e os conflitos gerados pelos reassentamentos das comunidades que ocupavam a área de infuência direta da mineração. A área de estudo, está inserida na Bacia carbonífera de Moatize, província de Tete, noroeste de Moçambique. Para a execução da pesquisa, fez - se a revisão bibliográfica, análise das águas superficiais nos rios Revúbuè, Moatize, Zambeze e seus tributários, e diagnóstico socioambiental das comunidades locais reassentadas (Cateme e 25 de setembro) e as da área de infuência direta da mineração (comunidade de Capanga). Foram amostrados 13 pontos de água superficial, entre os rios Zambeze, Revúboè e Moatize. Os parâmetros físico-quimicos: pH, Eh, T, CE, OD foram analisados in situ através do Multiparâmetro portátil Modelo - HI 9828 HANNA. No laboratório, foram analisados a turbidez, STD, sulfatos, Al, As, Fe, Mg, Mn e Zn determinados através do Espectrômetro de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP/AES). Os resultados indicam que as comunidades locais apresentam um baixo nível de safisfação com a implantação da mina, devido ao não cumprimento de algumas compensações sociais, especialmente as indenizações que desencadeiam conflitos com a mineradora. Além dos já mencionados, outros impactos ambientais decorrentes da mineração de carvão são: alteração da qualidade das águas superficiais, vibrações de terreno e ruídos que representam desconforto para as comunidades locais. Os conflitos sociais constatados são: alteração de valores e hábitos tradicionais, essenciais para a solidariedade, unidade das famílias; privação das mulheres dos seus meios de ocupação tradicionais (agricultura), tornando-as dependentes; não cumprimento das compensações sociais; campos agrícolas de baixa fertilidade em relação às que possuíam antes; as áreas de pastagem estão distantes das residênciais; as habitações apresentam fendas no piso e infiltração da água quando chove; e a falta de meios de sobrevivência, sendo que as comunidades locais vivem na base de agricultura e pecuária. Através das amostras e análises físico-quimicas das águas superficiais, constatou-se que alguns pontos apresentam alterações e valores estão fora dos limites mínimos e máximos estabelecidos no Diploma Ministerial n o 180/2004 e Resolução CONAMA nº 357/05, nomeadamente: o pH no P10 (9,99); o OD no P5 (4,85 mg/L); os STD no P9 (2010 mg/L), P8 (1810 mg/L) e P7 (1052 mg/L); os sulfatos no P8 (680 mg/L) e P9 (710 mg/L), o Fe no P3 (0,98 mg/L), P4 (0,4 mg/L), P5 (0,9 mg/L), P10 (1,03 mg/L), P12 (1,8 mg/L) e P13 (1 mg/L) no rio Moatize; o Mg no P7 (78,8 mg/L), P8 (126 mg/L), P9 (136 mg/L) e P12 (313 mg/L). Essa alteração provavelmente é influenciada pela agricultura familiar, partículas sólidas em suspensões oriundas das minas de carvão, que possam percolar até atingir os corpos hídricos. Os pontos P7, P8 e P9 no rio Revúboè nas proximidades de Minas Moatize Ltda, da pedreira da empresa Vale e Ceta são assinalados como áreas críticas que carecem de monitoramento ambiental. / This research aimed to evaluate the main environmental impacts of coal mining in the Moatize coal basin related to the quality of surface water bodies and conflicts generated by resettlement of the communities occupying the area of direct influence of mining. The study area is inserted in the Moatize coal basin in Tete province, north-western Mozambique. The following works were carried out: literature review, analysis of surface water in Revúbuè, Moatize, Zambezi rivers and its tributaries, and environmental diagnosis of resettled local communities (Cateme and September 25) and the AID Mining (Capanga community). They were in total 13 sampling sites of surface water, between the Zambezi, Revúboè and Moatize rivers. The physical and chemical parameters: pH, Eh, T, CE, OD were analyzed in situ by portable multiparameter model HI 9828 HANNA. In the laboratory, were analyzed the turbidity, STD, Sulfides and elements such as Al, As, Fe, Mg, Mn and Zn determined by Atomic Emission Spectrometer with Inductively Coupled Plasma (ICP/AES). The results indicate that local communities have a low level of safisfation with the implementation of the mine due to non -compliance with certain social compensation, especially compensation that trigger conflicts with the mining company. The main environmental impacts of coal mining are changing the quality of surface water, ground vibration and noise that pose a discomfort for local communities. The observed social conflicts are: destruction of traditional values and habits that are essential for sustaining solidarity and unity of families and communities; deprivation of women from their traditional occupation means (agriculture), becoming increasingly dependent; non-compliance of promises; agricultural fields of low fertility than those who had before; grazing areas are more distant from residential areas; homes with low quality, with cracks in the floor and water infiltration when it rains; and the lack of livelihoods, given that local communities resettled live on agriculture and cattle breeding base, being difficult the practice currently, because of the soil quality and pasture areas. Through the samples and physical-chemical analysis of surface water, it was found that some points have changes and values are outside the minimum and maximum limits set out in the Ministerial Decree 180/2004 and CONAMA Resolution n o 357/05, namely: the pH in P10 (9.99); OD at P5 (4.85 mg / L); STDs in P9 (2010 mg / L), P8 (1810 mg / L) and P7 (1052 mg / L); sulphates in P8 (680mg / L) and P9 (710 mg / l) in the Fe P3 (0.98 mg / L) P4 (0.4 mg / L) P5 (0.9 mg / L ), P10 (1.03 mg / L), P12 (1.8mg / L) and P13 (1 mg / L) in Moatize river; Mg in P7 (78.8 mg / L), P8 (126 mg / L), P9 (136mg / L) and P12 (313 mg / L). This change is likely to be influenced by family agriculture, solid particles in suspensions derived from the coal mines, which percolaam until the water bodies. The points P7, P8 and P9 on the Revúboè river near Moatize Mines Ltd., quarry Vale and Ceta Company are marked as critical areas in need of environmental monitoring.

A Drenagem Ácida de Minas (DAM) é um dos maiores problemas ambientais que enfrenta a mineração e extração de sulfetos metálicos e carvão mineral a nível mundial. Essas águas, oriundas da oxidação de minerais sulfetados presentes na matéria inorgânica (principalmente pirita), contêm altos teores de íons sulfato, metais pesados e acidez. A Região Carbonífera de Criciúma/SC, por exemplo, encontra-se atingida pelas drenagens ácidas e enfrenta problemas de escassez e poluição dos seus recursos hídricos e do solo. O presente trabalho tem por objetivo analisar as alternativas de tratamento ativo de DAM’s no estado de Santa Catarina, em especial a flotação como processo de separação sólido-líquido dos precipitados gerados na neutralização e floculação. Ainda, o estudo visa apresentar e discutir os critérios de qualidade da água sugeridos no Brasil e aqueles exigidos pelos principais países que adotam o reúso. O trabalho compara estes critérios às características de uma DAM tratada pelo processo NF-FADAT (neutralização, floculação e flotação por ar dissolvido de alta taxa), apontando as possibilidades de reúso para a água tratada, de acordo com a legislação vigente. Os estudos em escala piloto (1 m3h-1) foram realizados com um efluente ácido (pH = 3,0±0,5) de uma mina extinta (vazão de 30-200 m3h-1), a pH’s 7 e 9, na estação de tratamento de efluentes SS-16 (São-Simão em Criciúma), para remoção de metais (Fe, Al e Mn) na forma de hidróxidos. Foram realizados ainda estudos em pH 12, como alternativa para precipitação e remoção de íons sulfato (SO4 -2) na forma de etringita (3CaO.3CaSO4.Al2O3.31H2O). As concentrações finais médias dos metais Fe, Mn e Al no tratamento a pH 9 foram 0,2, 0,7 e 2,9 mgL-1, respectivamente. Estes valores atendem a padrões como os da EPA (agência de proteção ambiental dos Estados Unidos) para irrigação por um período de até 20 anos, mas no Brasil ainda não existe legislação a respeito. O custo operacional (aproximado) do tratamento a pH 7 e 9 foi bastante semelhante, sendo, respectivamente, R$m-3 0,86 e 0,88. Estes valores são muito vantajosos quando comparados à tarifa cobrada pela CASAN - Companhia Catarinense de Águas e Saneamento para a água tratada, que no caso de SC custa R$m-3 5,10. O tratamento a pH 12 apresentou uma elevada eficiência, com concentração final de SO4 -2 em torno de 150 mgL-1, valor que atende aos padrões de potabilidade da água, dados pela Portaria MS 518/2004. O custo do tratamento a pH 12 (R$m-3 6,40) não considera o possível reaproveitamento da etringita gerada no processo como, por exemplo, em indústrias cerâmicas, o que poderia reduzir esse custo. Devido a uma maior eficiência na remoção de Mn em relação ao pH 7, a melhor relação custo/benefício foi obtida com o tratamento a pH 9. Neste pH, a qualidade final da DAM após o tratamento atende à padrões para reúso estabelecidos em diretrizes aplicadas no Brasil, como a NBR 13.969 e por órgãos como a Agência Nacional das Águas (ANA), a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) e Environmental Protection Agency of United States (EPA). Os resultados comprovaram a eficiência da técnica estudada para o tratamento futuro da DAM-SS16, pois a qualidade da água tratada apresenta bom potencial para reúso na comunidade local ou municipal em diversos fins não-potáveis, urbanos e industriais, como irrigação (de jardins, canteiros de ruas e avenidas, parques e praças, pomares e pastagens), chafarizes e espelhos d’água, lavagem de pisos e calçadas, descarga em sanitários ou construção civil (preparação de concreto, abatimento de poeiras). Entretanto, a prática do reúso é dificultada no Brasil em função de que ainda não existe uma legislação específica visando regular o setor, proteger o meio ambiente e a saúde da população. / Acid Mine Drainage (AMD) is one of the biggest environmental problems faced by metallic sulfides and coal mining and extraction industries worldwide. These water streams come from inorganic matter sulfide minerals (especially pyrite) oxidation and are rich in sulfate ions, heavy metals and acidity. The coalfield of Criciúma/SC, for example, suffers the effects of acid drainage, facing problems like water and soil scarcity and pollution. This work aims to analyze the AMD active treatment alternatives in Santa Catarina, especially the use of flotation as a solid-liquid separation process for the precipitated solids produced during neutralization and flocculation. This study also presents and discusses the water quality criteria suggested in Brazil and those required by the main countries worldwide that adopted water reuse. This work compares these criteria to the characteristics of an AMD treated by the NF-FADAT process (neutralization, flocculation and high-rate dissolved air flotation), pointing the possibilities of the treated water reuse, according to the current laws. The pilot studies (1 m3h-1) were carried out with an acid effluent (pH 3.0 ± 0.5) from an extinct mine (flow rate 30-200 m3h-1), at pH 7 and 9, at the effluent treatment station SS-16 (São Simão at Criciúma), to remove metals (Fe, Al and Mn) as hydroxides. Studies at pH 12 were also carried out, considering it as an alternative to sulphate ions (SO4 -2) precipitation and removal, forming etringite (3CaO.3CaSO4.Al2O3.31H2O). The Fe, Mn and Al final average concentrations at pH 9 were 0.2, 0.7 and 2.9 mgL-1, respectively. These results are in agreement with standards such as the EPA’s (United States Environmental Protection Agency) for irrigation for a 20 years period, but in Brazil there is no such kind of law. The treatment operational costs (approximately), at pH 7 and 9, were very similar, respectively R$m-3 0.86 and 0.88. These results are advantageous when compared to the CASAN’s (Company for Water and Sanitation of SC) fee for water treatment, which is R$m-3 5.10. Treatment at pH 12 presented a high efficiency, with a SO4 -2 final concentration around 150 mgL-1, which meets drinking water standards given by the Health Ministry’s Order 518/2004. The cost of such treatment (R$m-3 6.40) doesn’t take into account the possibility of reusing the etringite generated during the process, such as in ceramic industries, which could lead to its reduction. The best cost-benefit relation was reached with the treatment at pH 9 due to a higher efficiency in removing Mn if compared to pH 7. At pH 9, the AMD final quality after treatment meets the standards for reuse established in Brazil, as the NBR 13.969 and the ones from organizations such as ANA, SABESP and EPA. Results confirmed the efficiency of the studied method for future treatment of the AMD-SS16, because the treated water presented a high potential for reuse at local or municipal community for several urban and industrial, non-drinking uses, such as irrigation (of gardens, parks and squares, orchards and pastures), fountains, washing floors and sidewalks, disposal flush, or civil construction (concrete preparation, dust abatement). However, the practice of water reuse is not growing in Brazil, because there is no specific legislation regulating the sector to protect the environment and people’s health.

Submitted by Secretaria Pós de Produção (tpp@vm.uff.br) on 2017-07-27T19:47:02Z No. of bitstreams: 1 D2016 - Vicente Aguilar Nepomuceno de Oliveira.pdf: 4157850 bytes, checksum: 14e30a2783141ac509040aa0bf6a3df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T19:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D2016 - Vicente Aguilar Nepomuceno de Oliveira.pdf: 4157850 bytes, checksum: 14e30a2783141ac509040aa0bf6a3df6 (MD5) / Esta tese apresenta o percurso do projeto Mineiros para o Estudo do Trabalho na Autogestão (META). O Projeto META foi uma pesquisa-ação desenvolvida na COOPERMINAS tendo como base as metodologias que conciliam a Ergonomia com a Formação dos Trabalhadores. O objetivo desta tese é Identificar os fatores que limitam a eficácia de uma intervenção que visa conciliar Ergonomia e Formação em relação à transformação das condições de trabalho e ao desenvolvimento da experiência profissional. Este objetivo geral vai se desdobrar nas seguintes questões de pesquisa a serem respondidas ao longo dessa tese: Qual o corpo teórico metodológico acumulado dentro do campo da Ergonomia e formação e como o projeto META dialoga com ele? Quais fatores limitaram a eficácia do projeto META/Cooperminas em relação à construção de condições para a transformação das condições de trabalho? Quais fatores limitaram a eficácia da formação voltada para o desenvolvimento da experiência profissional no projeto META/Cooperminas? A metodologia do projeto META foi sustentada pela analise ergonômica do trabalho que foi utilizada como método para identificar o objeto a ser trabalhado na formação dos trabalhadores e também como método para a formação dos trabalhadores. O projeto META se propôs a transformar o trabalho e os trabalhadores como objetivos indissociáveis. Esse referencial teórico- metodológico nos permitiu aprofundar a análise do trabalho em uma empresa de autogestão, facilitando a compreensão de uma situação de trabalho específica e gerando um conjunto de recomendações para a sua transformação, com vistas a favorecer a saúde e segurança dos trabalhadores e a produção na empresa. Entretanto, uma série de limites para a transformação do trabalho e para a formação dos trabalhadores foram encontradas e restringiram a eficácia da intervenção. / This thesis presents the project “Miners for the Study of Work on Self-Management” (META). The META project was an action research developed in Cooperminas based on the methodologies that combines ergonomics with workers training. The aim of this thesis is to identify the factors that limit the effectiveness of an intervention that aims to combine ergonomics and training in relation to the transformation of working conditions and the development of professional experience. This general objective will unfold in the following research questions to be answered throughout this thesis: What is the accumulated methodological theoretical framework within the field of ergonomics and training and what is the relation of it with the META project? What factors have limited the effectiveness of META / Cooperminas project regarding the possibilities for changing the work conditions? What factors have limited the effectiveness of training directed towards the development of professional experience in project META / Cooperminas? The methodology of the META project was supported by the Ergonomic Work Analysis that has been used as a method to identify the object to be used in the training of workers and also as a method for training of workers. The META project aimed to transform the work and workers as inextricably linked. This theoretical framework has enabled us to deepen the analysis of the work in a self- management company, facilitating the understanding of specific work situation and generating a set of recommendations for processing, in order to promote the health and safety of workers and the production in the company. However, a number of limits on the transformation of work and the training of workers were found and restricted the effectiveness of the intervention.

Este pesquisa teve como objetivo avaliar os principais impactos socioambientais decorrentes da mineração de carvão na Bacia Carbonífera de Moatize, em relação à qualidade dos corpos hídricos superficiais e os conflitos gerados pelos reassentamentos das comunidades que ocupavam a área de infuência direta da mineração. A área de estudo, está inserida na Bacia carbonífera de Moatize, província de Tete, noroeste de Moçambique. Para a execução da pesquisa, fez - se a revisão bibliográfica, análise das águas superficiais nos rios Revúbuè, Moatize, Zambeze e seus tributários, e diagnóstico socioambiental das comunidades locais reassentadas (Cateme e 25 de setembro) e as da área de infuência direta da mineração (comunidade de Capanga). Foram amostrados 13 pontos de água superficial, entre os rios Zambeze, Revúboè e Moatize. Os parâmetros físico-quimicos: pH, Eh, T, CE, OD foram analisados in situ através do Multiparâmetro portátil Modelo - HI 9828 HANNA. No laboratório, foram analisados a turbidez, STD, sulfatos, Al, As, Fe, Mg, Mn e Zn determinados através do Espectrômetro de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP/AES). Os resultados indicam que as comunidades locais apresentam um baixo nível de safisfação com a implantação da mina, devido ao não cumprimento de algumas compensações sociais, especialmente as indenizações que desencadeiam conflitos com a mineradora. Além dos já mencionados, outros impactos ambientais decorrentes da mineração de carvão são: alteração da qualidade das águas superficiais, vibrações de terreno e ruídos que representam desconforto para as comunidades locais. Os conflitos sociais constatados são: alteração de valores e hábitos tradicionais, essenciais para a solidariedade, unidade das famílias; privação das mulheres dos seus meios de ocupação tradicionais (agricultura), tornando-as dependentes; não cumprimento das compensações sociais; campos agrícolas de baixa fertilidade em relação às que possuíam antes; as áreas de pastagem estão distantes das residênciais; as habitações apresentam fendas no piso e infiltração da água quando chove; e a falta de meios de sobrevivência, sendo que as comunidades locais vivem na base de agricultura e pecuária. Através das amostras e análises físico-quimicas das águas superficiais, constatou-se que alguns pontos apresentam alterações e valores estão fora dos limites mínimos e máximos estabelecidos no Diploma Ministerial n o 180/2004 e Resolução CONAMA nº 357/05, nomeadamente: o pH no P10 (9,99); o OD no P5 (4,85 mg/L); os STD no P9 (2010 mg/L), P8 (1810 mg/L) e P7 (1052 mg/L); os sulfatos no P8 (680 mg/L) e P9 (710 mg/L), o Fe no P3 (0,98 mg/L), P4 (0,4 mg/L), P5 (0,9 mg/L), P10 (1,03 mg/L), P12 (1,8 mg/L) e P13 (1 mg/L) no rio Moatize; o Mg no P7 (78,8 mg/L), P8 (126 mg/L), P9 (136 mg/L) e P12 (313 mg/L). Essa alteração provavelmente é influenciada pela agricultura familiar, partículas sólidas em suspensões oriundas das minas de carvão, que possam percolar até atingir os corpos hídricos. Os pontos P7, P8 e P9 no rio Revúboè nas proximidades de Minas Moatize Ltda, da pedreira da empresa Vale e Ceta são assinalados como áreas críticas que carecem de monitoramento ambiental. / This research aimed to evaluate the main environmental impacts of coal mining in the Moatize coal basin related to the quality of surface water bodies and conflicts generated by resettlement of the communities occupying the area of direct influence of mining. The study area is inserted in the Moatize coal basin in Tete province, north-western Mozambique. The following works were carried out: literature review, analysis of surface water in Revúbuè, Moatize, Zambezi rivers and its tributaries, and environmental diagnosis of resettled local communities (Cateme and September 25) and the AID Mining (Capanga community). They were in total 13 sampling sites of surface water, between the Zambezi, Revúboè and Moatize rivers. The physical and chemical parameters: pH, Eh, T, CE, OD were analyzed in situ by portable multiparameter model HI 9828 HANNA. In the laboratory, were analyzed the turbidity, STD, Sulfides and elements such as Al, As, Fe, Mg, Mn and Zn determined by Atomic Emission Spectrometer with Inductively Coupled Plasma (ICP/AES). The results indicate that local communities have a low level of safisfation with the implementation of the mine due to non -compliance with certain social compensation, especially compensation that trigger conflicts with the mining company. The main environmental impacts of coal mining are changing the quality of surface water, ground vibration and noise that pose a discomfort for local communities. The observed social conflicts are: destruction of traditional values and habits that are essential for sustaining solidarity and unity of families and communities; deprivation of women from their traditional occupation means (agriculture), becoming increasingly dependent; non-compliance of promises; agricultural fields of low fertility than those who had before; grazing areas are more distant from residential areas; homes with low quality, with cracks in the floor and water infiltration when it rains; and the lack of livelihoods, given that local communities resettled live on agriculture and cattle breeding base, being difficult the practice currently, because of the soil quality and pasture areas. Through the samples and physical-chemical analysis of surface water, it was found that some points have changes and values are outside the minimum and maximum limits set out in the Ministerial Decree 180/2004 and CONAMA Resolution n o 357/05, namely: the pH in P10 (9.99); OD at P5 (4.85 mg / L); STDs in P9 (2010 mg / L), P8 (1810 mg / L) and P7 (1052 mg / L); sulphates in P8 (680mg / L) and P9 (710 mg / l) in the Fe P3 (0.98 mg / L) P4 (0.4 mg / L) P5 (0.9 mg / L ), P10 (1.03 mg / L), P12 (1.8mg / L) and P13 (1 mg / L) in Moatize river; Mg in P7 (78.8 mg / L), P8 (126 mg / L), P9 (136mg / L) and P12 (313 mg / L). This change is likely to be influenced by family agriculture, solid particles in suspensions derived from the coal mines, which percolaam until the water bodies. The points P7, P8 and P9 on the Revúboè river near Moatize Mines Ltd., quarry Vale and Ceta Company are marked as critical areas in need of environmental monitoring.