Contaminação nos Rios do Colorado

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Nova preocupação com a contaminação pelo Colorado
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A truta Cutthroat já foi abundante no rio Snake, no Colorado, mas o escoamento de água contaminado
com zinco e outros minerais de minas abandonadas ao longo do afluente tornou grande parte da
hidrovia inabitável para peixes e outras espécies nativas. Este escoamento e seus efeitos no rio Snake –
que drena para o Dillon Reservoir, um importante suprimento de água para Denver e suas regiões
vizinhas – vieram à luz no início dos anos 1960, depois que os cientistas mediram a qualidade da água
do rio e encontraram altos níveis de alumínio, ferro e manganês. Os cientistas agora encontraram mais
um problema que piora a situação: minas fechadas e mudanças climáticas também estão causando
elementos de terras raras (REEs) – um conjunto de 17 elementos metálicos que são essenciais para
muitos dos dispositivos eletrônicos de hoje – para lixiviar para o rio, de acordo com um novo estudo
publicado na Environmental Science & Technology.
Há cerca de meio milhão de minas de hardrock abandonadas nos estados das
Montanhas Rochosas, muitas que remontam a meados do século XIX, quando
as cidades de boom surgiram no Colorado, Montana, Wyoming e outros estados
no Ocidente.
Os pesquisadores descobriram que as concentrações atuais de REEs em fluxos variam de 1 a 100
microgramas por litro. “Normalmente, as concentrações [de REEs] na água superficial seriam de 3 a 5
ordens de magnitude mais baixas, então essas concentrações são muito altas”, disse Diane McKnight,
professora de engenharia e pesquisadora do Instituto de Pesquisa do Ártico e Alpinista da Universidade
do Colorado em Boulder e coautora do estudo.
https://cpw.state.co.us/cutthroat-trout
https://geology.com/articles/rare-earth-elements/
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.1c02958
https://instaar.colorado.edu/people/diane-m-mcknight/
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McKnight estuda o escoamento de minas ácidas na bacia do rio Snake há décadas. Este problema não
se limita ao sistema Snake River, disse ela. Há cerca de meio milhão de minas de hardrock
abandonadas nas Montanhas Rochosas, muitas que remontam a meados do século XIX, quando as
cidades de boom surgiram no Colorado, Montana, Wyoming e outros estados do Ocidente.
Mineração e mudanças climáticas apagaram processos naturais
“Muito do Colorado foi estabelecido na mineração. [Miners] estavam apenas tentando tirar o máximo
possível das montanhas, e uma vez que eles pararam de ser capazes de fazer isso, eles apenas
passaram para o próximo”, disse Garrett Rue, principal autor da nova pesquisa que coletou os dados do
estudo enquanto ele era estudante de mestrado na Universidade do Colorado.
Como as Montanhas Rochosas têm altas concentrações de pirita, também conhecidas como ouro do
tolo, elas naturalmente lixiviam os metais; quando a pirita entra em contato com o ar e a água, forma
ácido sulfúrico, que, por sua vez, dissolve outros metais na rocha e no solo. Esses metais então drenam
para córregos e rios próximos. A mineração acelera esse processo – expõe mais rochas e sedimentos
ao ar do que teria ocorrido naturalmente. As alterações climáticas fazem o mesmo, embora de uma
forma diferente. Conforme as temperaturas sobem, o solo seca mais rápido e o lençol freático cai,
tornando a camada entre o solo e o lençol freático mais árida, permitindo que mais oxigênio circule lá,
iniciando assim o processo de oxidação da pirita.
Uma oportunidade para esses contaminantes emergentes
Os REEs estão começando a ser reconhecidos como contaminantes de água emergentes porque
recentemente se tornaram uma parte tão grande dos produtos do dia a dia – eles são usados em
telefones celulares, diodos emissores de luz (LEDs) e painéis solares, e eles estão até mesmo no
agente contrastante que os pacientes bebem para melhorar a clareza de seus órgãos durante uma
ressonância magnética. Os pacientes mais tarde excretam esses REEs através de sua urina, e estudos
encontraram níveis mais elevados de REE gadolínio, que é usado no agente contrastante, na água
superficial de ambientes aquáticos perto de hospitais.
Embora as estações de tratamento de água tradicionais possam remover alguns elementos nocivos,
como chumbo e cádmio, atualmente não existem tratamentos de remoção para REEs (embora existam
algumas técnicas para recuperar REEs). Na verdade, os cientistas sabem pouco sobre como eles
podem afetar os organismos vivos. Não há resposta fácil para lidar com o problema do escoamento
ácido de mina ou do escoamento de REE induzido. Locais de mineração abandonados enchem a
Montanha Rochosa Oeste, e ninguém encontrou a melhor solução para limpá-los. Os proprietários
originais de minas estão mortos há muito tempo, e a EPA estima que uma limpeza financiada pelo
governo custaria dezenas de bilhões de dólares.
Mas McKnight e Rue observaram que suas descobertas apresentam uma oportunidade potencial para
investir em tecnologias para recuperar REEs das águas e reciclá-las para serem usadas em veículos
elétricos, smartphones e muito mais. A reciclagem de terras raras separa REEs e recicla-os para uso em
tecnologias modernas, muitas das quais requerem REEs para sua criação – por exemplo, ímãs de terras
raras, usados para alimentar veículos elétricos, geralmente contêm neodímio. Em vez de obter REEs
importados da China, que é o processo atual dos Estados Unidos, técnicas como troca de íons,
https://instaar.colorado.edu/people/garrett-rue/
https://www.britannica.com/science/pyrite
https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid
https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/water-table/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138358662031916X
https://www.energy.gov/science/bes/articles/rare-earth-recycling
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biossorção, adsorção, extração de solventes e precipitação podem ser aplicadas para recuperar REEs
de vias navegáveis.
A reciclagem de elementos de terras raras é potencialmente uma resposta
econômica para nossa crescente demanda por produtos de tecnologia que usam
REEs e atualmente superam nossa oferta deles. Mas primeiro... investimento e
infraestrutura são necessários.
A reciclagem de elementos de terras raras é potencialmente uma resposta econômica para nossa
crescente demanda por produtos de tecnologia que usam REEs e atualmente superam nossa oferta
deles. Mas primeiro, de acordo com McKnight e Rue, investimentos e infraestrutura são necessários.
Robert Runkel, um hidrólogo de pesquisa com os EUA O Serviço Geológico que não esteve envolvido
no estudo, disse que vê um vislumbre de esperança na ideia de reciclar REEs. “Talvez o fato de que há
REEs na água agora ajudará na limpeza, porque as pessoas verão uma maneira de pagar por algumas
delas recuperando esses REEs”, disse ele. “Essa é a maneira otimista de olhar para isso. A maneira
pessimista de olhar para isso é que esses sites (contaminados) ainda estarão lá daqui a 20 anos, porque
esta é uma porca tão difícil de quebrar.
—Nancy Averett (Anancyaverett), Escritora de Ciência
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Citação: Averett, N. (2021), Nova preocupação com a contaminação pelos fluxos do Colorado, Eos, 102,
https://doi.org/10.1029/2021EO210550. Publicado em 14 de outubro de 2021.
Texto ? 2022. Os autores. CC BY-NC-ND 3.0 (em versão 3.0)
 
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https://www.usgs.gov/staff-profiles/rob-runkel?qt-staff_profile_science_products=2
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https://doi.org/10.1029/2021EO210550
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