REMEDIAÇÃO ELETROCINÉTICA - NOVAS TÉCNICAS: Electrokinetic remediation - new techniques

Electrochemical remediation methods are those that can be used in the separation/elimination of ionic pollutants such as heavy metals. In laboratory studies, electrolytic techniques were studied using electrochemical cells containing electrolytes in solution and electrodes on artificial kaolin substrate, natural soil and contaminated natural soil. It was found that the best electrolysis conditions consisted of strongly acidic solutions, a larger useful surface of the electrodes and shorter distances between them. Studies with natural soil collected in the Metropolitan Region of São Paulo artificially contaminated with Cu2+ indicated that, despite the soil being essentially kaolin, the electrodeposition behavior of copper (II) ions was not similar to the experiment only with kaolin. Certainly other ionic constituents present in the natural soil interfered with the electrolytic process, decreasing the deposition. Knowing the technical limitations traditionally used in electrokinetic remediation processes, based on the experimental results, these processes were innovated, applying the electrodes minimally separated in a single well. As this new technique, unprecedented, the reduction of copper ions in groundwater occurred in a short period of time. The development of this apparatus/technique made it possible to apply for a patent with USP Inovação (RPI - page 127 –BR 10 2016018392-8 2.1).Métodos de remediação eletroquímicos são aqueles que podem ser utilizados na separação/eliminação de poluentes iônicos como de metais pesados. Em estudos laboratoriais as técnicas eletrolíticas foram estudadas através de células eletroquímicas contendo eletrólitos em solução e eletrodos em substrato artificial de caulim, solo natural e solo natural contaminada. Constatou-se que as melhores condições de eletrólise consistiram de soluções fortemente ácidas, maior superfície útil dos eletrodos e menor distâncias entre eles. Estudos com solo natural coletado na Região Metropolitana de São Paulo artificialmente contaminado com Cu2+ indicaram que, apesar do solo ser constituído essencialmente por caulim, o comportamento da eletrodeposição dos íons cobre (II) não foi semelhante ao experimento com caulim. Certamente outros constituintes iônicos presentes no solo natural interferiram no processo eletrolítico diminuindo o rendimento da deposição. Sabendo das limitações técnicas utilizadas tradicionalmente nos processos de remediação eletrocinética, baseando-se nos resultados experimentais deste trabalho, esses processos foram inovados, aplicando os eletrodos minimamente separados em um único poço. Como essa nova técnica, inédita, a redução dos íons cobre na água subterrânea ocorreu em curto espaço de tempo. O desenvolvimento deste aparato/técnica possibilitou o pedido de patente junto à USP Inovação (RPI – página 127 –BR 10 2016018392-8 2.1)

Minerais e equivalentes sintéticos do sistema Fe2-O3-SO3-H2O

The study of the Fe2-O3-SO3-H2O system needs revision because the papers concerning the subject stress either chemical or mineralogical aspects. The Fe(III)-sulfates occurring as minerais may be grouped in the following manner: a) Hydrogen-sulfates: Fe:S = 1:2 : rhomboclase*, "leucoglaucite". b) Sulfates ("normal"): Fe:S = 2:3 : quenstedtite, coquimbite*, paracoquimbite, kornelite*, lausenite*. c) Hydroxy- and oxy-sulfates: Fe:S = 7:9 : ferricopiapite*. Fe:S = 1:1 : fibroferrite, hohmannite, amarantite, butlerite*, parabutlerite, metahohmannite Fe:S = 3:2 : hydronium jarosite*. Fe:S = 4:1 : "glockerite". Fe:S = 8:1 a 16:3 : unnamed*. The minerais marked by an asterisk have been synthesized, and the products (H3O)Fe4(SO4)2, Fe2(SO4)3, Fe(OH)(SO4) and Fe4(OH)10(SO4) are known only as synthetic compounds. Minerais within quotation marks have been inadequately described. It is concluded that seven well characterized and two incompletely described minerais have not yet been synthesized. On the other hand, four compounds are known only as syntheüc products.O estudo do sistema Fe2-O3-SO3-H2O necessita revisão, pois os trabalhos que abordam o assunto tratam exclusivamente de aspectos ou quimicos ou mineralógicos. Os sulfatos de Fe(III) que ocorrem como minerais podem ser agrupados em: a) Hidrogenossulfatos. Fe:S = 1:2 : romboclásio*, "leucoglaucita". b) Sulfatos ("normais"): Fe:S = 2:3 quenstedtita, coquimbita*, paracoquimbita, kornelita*, lausenita*. c) Hidroxi- e oxi-sulfatos: Fe:S = 7:9 : ferricopiapita*. Fe.S = 1:1 : fibroferrita, hohmannita, amarantita, butlerita*, parabutlerita, metahohmannita. Fe:S = 3:2 : hidrônio jarosita*. Fe:S = 4:1 : "glockerita". Fe:S = 8:1 a 16:3 : sem nome*. Os equivalentes sintéticos dos minerais marcados por um asterisco foram obtidos em experimentos de síntese, e os produtos (H(3)0)Fe4(SO4)2, Fe2(SO4)3, Fe(OH)(SO4) e Fe4(OH)10(SO4) são conhecidos apenas como compostos sintéticos. Os minerais identificados por aspas foram inadequadamente descritos. Conclui-se que sete minerais bem caracterizados e dois incompletamente descritos ainda não foram sintetizados. Por outro lado, quatro compostos são conhecidos apenas como produtos sintéticos

RECOVERY OFMERCURY OFAMALGAMS IN DIGGING GOLD – RETORTA RHYP

Dentre os íons de metais pesados, os cátions de mercúrio se sobressaem especialmente por não serem biodegradáveis e pela sua capacidade em se acumular nos organismos ao longo da cadeia alimentar, magnificando-se. Uma vez absorvidos os íons de mercúrio causam, entre outros, danos neurológicos, paralisia cerebral, tremores, fibrilação muscular, irritação pulmonar, comprometimento renal, etc. e até a morte. A extração de ouro em pequena escala, de modo caseiro, normalmente é efetuada em garimpos a partir de mercúrio metálico sob a forma de amálgamas. Essa técnica constitui-se em uma das maiores fontes de poluição por mercúrio no meio ambiente e, portanto, é sempre necessário o uso de instrumentos que minimizem seus efeitos. Este foi o estímulo para que fosse desenvolvido no Laboratório de Química o Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, a Retorta RHYP, apresentada neste trabalho. Ela, além de baixíssimo custo, de fácil montagem, recupera o mercúrio de amálgama de ouro a valores próximos de 100%. É uma retorta que apresenta ainda a vantagem de ser de fácil transporte de não necessitar de refrigeração. A Retorta RHYP, apesar de pouca divulgação tem sido utilizada em muitos países da África, Filipinas e também em alguns países da América do Sul necessitando ainda de maior divulgação através de trabalhos como este que ora está sendo apresentado.Among the heavy metal ions, the mercury cations are especially prominent because they are not biodegradable and because of their capacity to accumulate in organisms along the food chain, magnifying themselves. Once absorbed the mercury ions cause, among others, neurological damage, cerebral palsy, tremors, muscle fibrillation, pulmonary irritation, renal impairment, etc. and even death. Small-scale, homemade gold extraction is usually carried out in diggings from metal mercury in the form of amalgams. This technique is one of the major sources of mercury pollution in the environment and, therefore, it is always necessary to use instruments that minimize its effects. This was the stimulus for the development of the Retorta RHYP that was developed in the Laboratory of Chemistry, the Institute of Geosciences of the University of São Paulo, presented in this paper. In addition to being extremely low cost, easy to assemble, it recovers mercury from amalgam of gold to values close to 100%. It is a retort that still has the advantage of being easy to carry and that does not require refrigeration. Despite little dissemination, The Retorta RHYP has been used in many countries in Africa, The Philippines and also in some South American countries, requiring further dissemination through work such as this one being presented

Ordem de remoção de elementos lixiviados em experiências de alteração

This paper presents the results of laboratory controlled weathering of fine and coarse grained diabase samples. Under pH and temperature control diabase fragments were leached by drops of aqueous solution The experiment was carried out with rocks of similar mineralogical composition but different grain sizes. The main mineral composition was: plagioclase (An55-60), pyroxene (augite and pigeonite), locally altered to homblend, opaques (magnetite and elmenite), besides small amounts of apatite, clay minerals and interstitial micropegmatite. The grain size of the fine grained diabase (DI) was 0,1 - 1,0 mm and the corse grained (D2) about 1,0 -10,0 mm. The following decreasing relative mobiliti of elements was observed by comparisons between the chemical composition of the original diabases and the leached ones: D1 - Fine grained Ca >; K >; Mg >; Na >; Si >; Fe>; Al D2 - Coarse grained Ca >; Na >; K >; Si>; Mg >; Fe>; AlSão apresentados os resultados de experiencias de alteração de diabásios de granulações diferentes, em aparelho denominado 'Intemperizador', que consiste num sistema de armazenamento de soluções aquosas que gotejam sobre as amostras contidas numa coluna de percolação, após o que são analisadas químicamente. Os dois diabásios tinham composição mineralógica semelhante: plagicásios de composição An55-60; piroxênios: augita e pigeonita, localmente alterados em hornblenda; acessórios: magnetita, ilmenita, minerais argilosos e apatita; além de quartzo e intercrescimento gráfico. As razões entre os constituintes iónicos removidos da rocha e os seus teores iniciais nas amostras, fornecem a seguinte sequência decrescente de mobilidade relativa: DI - diabásio de granulação fina (0,1 - 1,0 mm): Ca >; K >; Mg >; Na >; Si >; Fe >; Al D2 - diabásio de granulação grossa (1 - 10 mm): Ca >; Na >; K >; Si >; Mg >; Fe >; A

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS E SEDIMENTOS NA MICROBACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DO AJUDANTE, SALTO (SP)

A avaliação da qualidade ambiental de uma microbacia piloto na cidade de Salto (SP) foi realizada a partir da análise das águas superficiais de um córrego principal, o Córrego do Ajudante, seus sedimentos, solos, águas subterrâneas rasas (Aquífero Freático) e profundas (Aquíferos Tubarão e Cristalino). Resultados analíticos de amostras coletadas ao longo do córrego, da nascente até a foz, e de um tributário, indicam progressiva degradação da qualidade da água, constatado pela crescente concentração iônica, aumento de pH, e presença de indicadores bacteriológicos. Detectou-se contaminação em poço cacimba à jusante de antigo lixão, contudo aquíferos profundos encontram-se isoladas do Aqüífero Freático, demonstrando boa qualidade. As extrações de metais das frações intersticiais e potencialmente disponível dos solos/sedimentos também comprovaram o acréscimo de substâncias pelo aumento nos teores de íons dos metais pesados (Zn, Pb, Cu, Cr, Fe, Mn) e Ba, que se encontram adsorvidos junto às partículas sólidas. Elas representam carga potencial contaminante, podendo ser disponibilizados ao meio sob a ação de variações nas condições ambientais como pH, Eh, aumento da concentração iônica e substâncias orgânicas complexantes. O estudo geoquímico nesta microbacia permite alertar para a necessidade de monitoramento sistemático, devendo ser estendido para outras microbacias do Município. Palavras-chave: Sedimentos, solos, águas superficiais, águas subterrâneas, qualidade

IONIC BEHAVIOR AND ITS ASSOCIATION WITH WASTE STEEL INDUSTRY IN MANGROVE ESTUARINE SYSTEM OF SANTOS - CUBATAO / SP

O sistema estuarino de Santos, situado em Cubatão, representa um dos mais importantes exemplos brasileiros de degradação ambiental por poluição de origem industrial do país. Entre as atividades industriais geradoras de resíduos do estuário, destaca-se a indústria siderúrgica, de especial interesse nesse trabalho. Para produzir aços com propriedades especiais, então é necessário adicionar elementos como manganês, cobre e chumbo que auxiliam na eliminação de impurezas.Os insumos utilizados nos processos siderúrgicos resultam em subprodutos diariamente descartados em área de manguezal que, como se sabe, são sistemas funcionalmente complexos, que se desenvolvem na zona de contato das águas marinha e fluvial. A área escolhida para desenvolver este trabalho serviu para descarte de resíduos durante um período de aproximadamente 30 anos e somente a partir da década de 90. Desta forma não há, portanto, possibilidade de se ter comportamento uniforme relacionado à disponibilidade iônica com o meio ambiente. Neste trabalho tratou-se do comportamento hidrogeoquímico de íons de metais pesados num Aterro Industrial localizado em Cubatão, SP e foram estudados também os mecanismos de fixação e mobilidade de íons poluentes desde a disposição dos rejeitos nos sedimentos de manguezal até sua influência nas águas superficiais, subterrâneas e em sistemas solos/sedimentos

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Este trabalho apresenta os resultados da alteração intempérica experimental de dois diabásios de composição química e mineralógica semelhantes, mas de texturas diferentes. Para as experiências construiu-se um equipamento (fig.1) constituído essencialmente de um conjunto de preparação e armazenamento das soluções lixiviantes e de um tubo de percolação. O primeiro consiste num recipiente de vidro com 25 litros de capacidade, no qual as soluções foram saturadas com gás carbônico e mantidas a uma temperatura constante, graças ao uso de um termostato. O tubo de percolação, onde se processa a interação solução-rocha, possui duas zonas com características hídricas distintas: uma saturada, onde os fragmentos estão constantemente imersos nas soluções de percolação, e outra de aeração, que no decorrer das experiências foi subdividida em zona subsaturada e atmosférica seca. Este equipamento é bastante simples e permite um razoável controle dos parâmetros físico-químicos envolvidos nas experiências. Numa primeira fase experimental, que durou aproximadamente um ano, os fragmentos (2-6 mm) de cada diabásio foram submetidos a uma lixiviação de 200 litros de solução saturada de gás carbônico (taxa de precipitação média de 569 mm/dia). O regime pluviométrico caracterizou-se por ciclos semanais separados por 48 horas sem precipitação. Cada ciclo, por sua vez, constituiu-se de cinco períodos de precipitação contínua (8 horas de duração cada um, com taxa de precipitação de 100 mm/h) intercalados com períodos sem precipitação (cada um com 16 horas de duração). Durante as experiências foram realizadas observações sobre a natureza das soluções e controle de pH de entrada e de saída das soluções. As soluções coletadas diariamente possibilitaram um estudo químico rigoroso dos íons removidos durante todo o processo, e os resultados foram correlacionados com a granulação, pH das águas de lixiviação e consumo hidrogeniônico. ) Estudou-se também a influência recíproca dos elementos eliminados e a importância dos fenômenos ocorridos no local de alteração. Estes estudos foram corroborados por análises petrográficas das rochas sãs e alteradas bem como, por estudos mineralógicos e químicos dos materiais alterados e daqueles aderidos às colunas de percolação. Fez-se um estudo crítico das relações moleculares convencionais dos elementos mobilizados, com o objetivo de definir a tendência da alteração, não perdendo de vista que as experiências correspondiam a uma fase inicial do intemperismo. Foram estabelecidas relações de variação das frações molares que permitem uma avaliação dos fenômenos ocorridos neste estádio inicial, e determinou-se a ordem de remoção dos elementos, válida para as presentes condições de alteração experimental. As diferenças de comportamento dos dois diabásios são bem salientadas através destas relações. Numa segunda parte submeteram-se os dois diabásios à lixiviação no intemperizador, dando-se ênfase à síntese de minerais a partir dessas soluções. Para isso, essas soluções foram coletadas para secagem num sistema de tubos ligados em série e sujeitos a gradientes térmicos e fluxo de gás inerte. Estas experiências duraram aproximadamente 8 meses, após a percolação de 6500 ml(taxa de precipitação média de 23 mm/dia) num regime cíclico semanal com 5 períodos de precipitação contínua (8 horas de duração e 4 mm/h cada um). As demais condições foram as mesmas reinantes na primeira parte. A comparação dos resultados das duas partes salientou a comportamento dos íons liberados submetidos às diferentes condições de precipitação, com as quais o pH das soluções de saída está intimamente relacionado. É feita uma tentativa de correlação das experiências com os fenômenos naturais, e são sugeridas algumas hipóteses de continuidade dos trabalhos, com a simultânea introdução de modificações no equipamento.Not available

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Este trabalho apresenta os resultados da alteração intempérica experimental de dois diabásios de composição química e mineralógica semelhantes, mas de texturas diferentes. Para as experiências construiu-se um equipamento (fig.1) constituído essencialmente de um conjunto de preparação e armazenamento das soluções lixiviantes e de um tubo de percolação. O primeiro consiste num recipiente de vidro com 25 litros de capacidade, no qual as soluções foram saturadas com gás carbônico e mantidas a uma temperatura constante, graças ao uso de um termostato. O tubo de percolação, onde se processa a interação solução-rocha, possui duas zonas com características hídricas distintas: uma saturada, onde os fragmentos estão constantemente imersos nas soluções de percolação, e outra de aeração, que no decorrer das experiências foi subdividida em zona subsaturada e atmosférica seca. Este equipamento é bastante simples e permite um razoável controle dos parâmetros físico-químicos envolvidos nas experiências. Numa primeira fase experimental, que durou aproximadamente um ano, os fragmentos (2-6 mm) de cada diabásio foram submetidos a uma lixiviação de 200 litros de solução saturada de gás carbônico (taxa de precipitação média de 569 mm/dia). O regime pluviométrico caracterizou-se por ciclos semanais separados por 48 horas sem precipitação. Cada ciclo, por sua vez, constituiu-se de cinco períodos de precipitação contínua (8 horas de duração cada um, com taxa de precipitação de 100 mm/h) intercalados com períodos sem precipitação (cada um com 16 horas de duração). Durante as experiências foram realizadas observações sobre a natureza das soluções e controle de pH de entrada e de saída das soluções. As soluções coletadas diariamente possibilitaram um estudo químico rigoroso dos íons removidos durante todo o processo, e os resultados foram correlacionados com a granulação, pH das águas de lixiviação e consumo hidrogeniônico. ) Estudou-se também a influência recíproca dos elementos eliminados e a importância dos fenômenos ocorridos no local de alteração. Estes estudos foram corroborados por análises petrográficas das rochas sãs e alteradas bem como, por estudos mineralógicos e químicos dos materiais alterados e daqueles aderidos às colunas de percolação. Fez-se um estudo crítico das relações moleculares convencionais dos elementos mobilizados, com o objetivo de definir a tendência da alteração, não perdendo de vista que as experiências correspondiam a uma fase inicial do intemperismo. Foram estabelecidas relações de variação das frações molares que permitem uma avaliação dos fenômenos ocorridos neste estádio inicial, e determinou-se a ordem de remoção dos elementos, válida para as presentes condições de alteração experimental. As diferenças de comportamento dos dois diabásios são bem salientadas através destas relações. Numa segunda parte submeteram-se os dois diabásios à lixiviação no intemperizador, dando-se ênfase à síntese de minerais a partir dessas soluções. Para isso, essas soluções foram coletadas para secagem num sistema de tubos ligados em série e sujeitos a gradientes térmicos e fluxo de gás inerte. Estas experiências duraram aproximadamente 8 meses, após a percolação de 6500 ml(taxa de precipitação média de 23 mm/dia) num regime cíclico semanal com 5 períodos de precipitação contínua (8 horas de duração e 4 mm/h cada um). As demais condições foram as mesmas reinantes na primeira parte. A comparação dos resultados das duas partes salientou a comportamento dos íons liberados submetidos às diferentes condições de precipitação, com as quais o pH das soluções de saída está intimamente relacionado. É feita uma tentativa de correlação das experiências com os fenômenos naturais, e são sugeridas algumas hipóteses de continuidade dos trabalhos, com a simultânea introdução de modificações no equipamento.Not available

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