RESUMO O Brasil tem destaque mundial no setor de rochas ornamentais, e o Estado do Espírito Santo participa como o principal polo de beneficiamento do País. A transformação de blocos rochosos em chapas polidas gera grande quantidade de resíduos, que têm sido depositados diretamente sobre o solo. O conhecimento das características naturais do solo em locais onde há disposição de resíduos e em locais seguramente não afetados por eles é imprescindível para o adequado gerenciamento desses efluentes. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade do solo e a presença de metais potencialmente tóxicos em três áreas de disposição no município de Cachoeiro de Itapemirim (ES). Os depósitos estão em posições topográficas distintas (topo, vertente e vale) e foram instalados em áreas com diferentes tipos de uso do solo. Além da comparação com amostras-testemunho, as áreas são comparadas entre si e alguns dados são confrontados com limites estabelecidos pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) 420/2009, bem como com a faixa considerada comum em solos do Espírito Santo. Há interação entre o resíduo e o solo, aumentando o pH, os teores de K e Na e os parâmetros soma de bases, capacidade de troca catiônica efetiva, capacidade de troca catiônica potencial e saturação por bases nos locais situados em encosta e alto topográfico. Com relação aos metais potencialmente tóxicos, não foi encontrado um padrão claro de ocorrência que vincule sua origem aos resíduos; ao contrário, teores mais elevados de metais na área que recebe esgoto sem tratamento indicam uma possível fonte externa de Cu, Cr, Pb, Zn e Ni.

ABSTRACT Brazil has a worldwide prominence in the dimension stone Market, where the state of Espírito Santo participates as the main processing pole in the country. Transforming blocks of rocks in polished plates generates a large amount of waste, that has been deposited directly on the ground. The knowledge about the characteristics of soil under the waste disposal sites and in locals certainly not affected by them is requested for adequate waste management. The aim of this work was to analyze the quality of soil and the presence of potentially toxic metals in three landfills of dimension stone waste in Cachoeiro de Itapemirim County (state of Espírito Santo, Southeastern Brazil). The deposits are in different topographic positions (hilltop, slope, and valley) and the vicinity has different types of land usage. In addition to the comparison with control samples, the areas are compared with each other, and some data are compared with thresholds established by CONAMA Resolution 420/2009, as well as with the common variation of soils in the state of Espírito Santo. Interactions between waste and soil were detected by the increased pH-values; K and Na concentrations; in addition to the parameters SB, t, T, and V in sites situated in slope and hilltop. Concerning potentially toxic metals, no clear pattern was observed between their source and the waste; on the contrary, the higher metal levels in the area that receive sewage discharges indicate a possible external source of Cu, Cr, Pb, Zn, and Ni.

RESUMO O processamento de rochas ornamentais para a produção de chapas gera um resíduo fino em decorrência do descarte da lama de beneficiamento de rochas ornamentais (LBRO). Embora existam várias possibilidades de uso dos resíduos da LBRO em outros processos produtivos, esses efluentes têm sido acumulados no ambiente há várias décadas, compondo hoje passivos ambientais da indústria de rochas ornamentais. Este trabalho tem como objetivo descrever a qualidade da água subterrânea do aquífero freático em três depósitos selecionados no município de Cachoeiro de Itapemirim, importante polo produtor do Espírito Santo. Amostras de resíduo foram coletadas em furos de sondagem que penetraram os depósitos até sua base. Foram realizadas análises químicas por espectrometria de fluorescência de raios X e testes de lixiviação e solubilização, conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas. Poços para monitoramento da água subterrânea foram construídos em cada área estudada — um deles a montante do depósito, três a jusante e um dentro do depósito. Análises da água subterrânea in situ foram realizadas para a determinação de pH, condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos. Em laboratório, também foram analisadas alcalinidade, cloretos, fenóis totais e metais. Os resíduos depositados podem ser considerados inertes e o pH não é corrosivo. Entretanto, deve-se atentar para os teores de Al, Fe e Mn nas áreas dos passivos ambientais. Atenção especial deve ser dada aos compostos fenólicos, tendo em vista que os riscos envolvidos são altos. A separação de resíduos do polimento e da serragem é uma ação que poderá evitar possíveis impactos ambientais.

ABSTRACT The processing of dimension stone blocks for the production of plates generates a thin residue with the Dimension Stone Processing Slurry (DSPS) discarding. Although there are various possibilities for the use of the wastes from DSPS in other production processes, these effluents have been accumulated in the environment for decades, forming today’s environmental liabilities of the dimension stone industry. This work aimed to describe the groundwater quality of a shallow aquifer in three selected deposits in Cachoeiro de Itapemirim County, an important producer of Espírito Santo State, in Brazil. Samples of waste were collected through drill holes that penetrated the deposits up to the bottom. Chemical analyses through X-ray fluorescence spectrometry and tests for waste classification, according to the Brazilian Association of Technical Standards, were conducted. Groundwater monitoring wells were constructed in each studied area, one of them upstream of the deposit, three downstream, and one inside the deposit. In situ groundwater analyses were conducted to measure pH, electrical conductivity, and total dissolved solids. In the laboratory, alkalinity, chloride, total phenol, and metals were also analyzed. The residues deposited can be considered inert and the pH-values tend to be attenuated/not corrosive. Nevertheless, attention should be paid to the levels of Al, Fe, and Mn in the environmental liability areas. Special attention should be given to the phenolic compounds once the risks involved are high. The segregation between the polishing and sawing wastes is an action that could avoid environmental impacts.

RESUMO Embora vários trabalhos proponham aplicações para os resíduos finos gerados no beneficiamento de rochas ornamentais, ainda não há evidências das vantagens financeiras para tal aproveitamento. Assim, a descrição dos depósitos existentes, muitos deles construídos sem triagem ou qualquer medida de proteção ambiental, torna-se imprescindível para seu melhor gerenciamento. Este trabalho estudou a caracterização física, química e mineralógica, além da resistência mecânica de um depósito de resíduos tradicionais e de seu substrato geológico. Cerca de 75% das partículas que compõem os resíduos são menores do que 0,0625 mm e o teor de umidade varia entre 26 e 60%. Os valores de pH variam entre 8,2 e 10,5. Os elementos químicos predominantes são Si, Al, Fe e, em menor proporção, Ca, Na e K. Esses elementos compõem quartzo, plagioclásio, microclina, calcita, muscovita, biotita e zircão. Ao comparar as características dos resíduos com as do substrato geológico, não foram encontrados indícios de migração das substâncias químicas analisadas. Os Stantard Penetration Tests mostram que as camadas não apresentam resistência suficiente para receber fundações rasas. É provável que as concentrações de Fe em alguns níveis contribuam com o aumento da resistência mecânica em áreas localizadas do depósito.

ABSTRACT Although several works propose applications for the fine wastes generated by the dimension stones processing, the financial advantages of recovering these materials are not yet evident. Then, the description of the deposits, much of them constructed without screening or any environmental protection measure, becomes indispensable for their best management. This work studies the physical, chemical and mineralogical characterization, as well as the mechanical resistance of a traditional waste deposit and its geological substrate. Around 76% of the particles that compound the wastes are smaller than 0,0625 mm and their humidity vary between 26 and 60%. The pH-values are between 8.2 and 10.5. The major chemical elements are Si, Al, Fe, and, at less proportions, Ca, Na, and K. These elements compound quartz, plagioclase, microcline, calcite, muscovite, biotite, and zircon. When comparing the characteristics of the wastes with the geological substrate, indicatives of the analyzed substances’ migration was not found. The Standard Penetration Tests (SPT) show that the layer´s strength is not good enough to receive shallow foundations. It is probable that Fe concentrations at some levels contribute for incrementing the deposit´s mechanical resistance.

RESUMO A geração de resíduos finos provenientes do processo de beneficiamento de rochas ornamentais cresce na mesma proporção da produção de chapas para a construção civil. A adoção de medidas preventivas, remediadoras e punitivas está atrelada ao conhecimento do verdadeiro potencial que esses materiais têm para causar impactos negativos ao ambiente. O objetivo deste trabalho foi simular, em laboratório, possíveis alterações na qualidade da água de recarga de aquíferos provocadas pela disposição inadequada desses resíduos. Foram realizados testes de percolação de água em colunas de solo recoberto por resíduos com diferentes taxas de umidade: resíduos sem tratamento, saídos diretamente do tear (TE); resíduos que passaram por filtro prensa (FP) para redução de umidade e resíduos secos em leito de secagem (LS). A água de percolação foi analisada para avaliar alterações em comparação com um branco ou testemunha. Não foram detectadas alterações significativas no pH da água percolada em nenhum dos casos estudados. Porém, no tratamento TE houve alterações em vários parâmetros de qualidade. A água percolada através do resíduo FP se assemelhou àquela do TE em alguns parâmetros e à do LS em outros. Conclui-se que os resíduos saídos diretamente da boca do tear possuem alto potencial de degradação da qualidade da água, mas a redução de umidade é eficaz para reduzir os riscos ambientais. O uso de LS pode ser um método tão eficaz quanto o FP, se conduzido de forma adequada e respeitando as normas legais.

ABSTRACT The generation of fine wastes from cutting of ornamental stones grows at the same rate of plate production for civil construction. The adoption of safe, remediating and punitive measures are linked to the knowledge of the actual potentiality that these materials have for causing negative impacts to the environment. The aim of this work was to simulate, in laboratory, possible alterations in the recharging groundwater quality provoked by the improper disposal of these wastes. We conducted tests of percolating water through soil columns covered by wastes with different humidity rates: wastes without treatment, outgoing directly from the looms (TE); wastes that passed by filter press for humidity reducing (FP) and wastes dried in a drying pond (LS). Percolated water was analyzed to evaluate alterations of its quality in relation to a blank (B) or control. Significant changes did not occur in pH-values of percolated water in any of the cases studied. However, many water quality parameters were changed during TE treatment. The water percolated through FP residues was similar to that of the looms in relation to some parameters and with the LS wastes, in others. We concluded that the wastes that just left the loom have high potential for changing water quality, but the reduction of waste´s humidity is efficient for minimizing environmental risks. The use of drying bed could be as efficient as the filter press, if conducted in a proper form and according to legal regulations.

Este trabalho descreve a correlação entre parâmetros de uso da terra (área agricultada, área edificada, pastagem, solo exposto e vegetação intermediária) e de qualidade da água subterrânea (pH, sólidos totais dissolvidos - STD, K+, Na+, Fe+3, Ca+2, Mg+2, NO2-, NO3-, P total e coliformes), no sul do estado do Espírito Santo. A delimitação da área de influência de poços e a identificação das classes de uso da terra foram feitas utilizando-se Sistema de Informações Geográficas. Por meio da análise de correlação canônica, foi possível estimar dois índices: índice de uso da terra e índice de qualidade da água, ambos padronizados. A correlação canônica foi significativa entre o primeiro par de variáveis canônicas, indicando relação linear entre os grupos. Desta forma, é possível afirmar que o uso da terra influenciou a qualidade da água subterrânea, principalmente pelo incremento da concentração de alguns elementos químicos.

This work describes the correlation between the parameters of land use (cropped area, built area, pasture, exposed soil and intermediate vegetation) and groundwater quality (pH, total dissolved solids - TDS, K+, Na+, Fe+3, Ca+2, Mg+2, NO2-, NO3-, total-P and coliforms) in southern of the Espírito Santo state, Brazil. The delimitation of areas that influence wells and the identification of land use classes were made using Geographical Information System. Through canonical correlation analysis, it was possible to estimate two indexes: land use index and water quality index, both standardized. The canonical correlation was significant between the first pair of canonical variables, indicating linear relationship between the groups. Thus, it was possible to confirm that land use influenced groundwater quality, mainly by the increase in the concentration of some chemical elements.

Apresenta-se um estudo do comportamento do pH e da taxa de umidade dos resíduos finos de beneficiamento de rochas ornamentais. Amostras foram coletadas durante a serragem de blocos e polimento das chapas e,ainda, após passarem pelo filtro-prensa. Foram coletadas de depósitos de diferentes idades, incluindo um depósito temporário de 3 meses, um depósito de 5 anos e outro de 20 anos. O pH e a taxa de umidade foram medidos de acordo com as NBR 10.004/2004 e 10.006/2004. No que se refere ao pH, os resíduos não se enquadraram na classe dos perigosos, em nenhum dos casos estudados. Esse parâmetro decai com o tempo, mesmo em condições inadequadas de armazenamento. O estudo mostrou que o uso do filtro-prensa diminui o pH e a umidade do resíduo conforme as exigências normativas e que o mesmo resultado pode ser obtido em leitos de secagem construídos corretamente. Problemas de umidade foram observados no depósito antigo, onde os valores aumentam com a profundidade, chegando aos níveis do resíduo recém-gerado mesmo após 20 anos de armazenamento. Esses resíduos estão situados em planície aluvionar e próximos a um canal de drenagem.

The aim of this work was to analyze pH and humidity variations of fine wastes from processing dimension stones. Samples were collected during block cutting; plate polishing; after filter press and at deposits of different ages, including a temporary deposit 3 months old, a deposit of wastes 5 years old and another 20 years old. The pH and humidity were measured according to NBR 10.004/2004 and NBR 10.006/2004. Regarding pH values, wastes are not classified as dangerous in any case. Such parameter decays with time, even at inadequate storing conditions. This research showed that the use of a filter press decreases the pH and humidity of wastes according to regulatory requirements and the same results can be reached using correctly built pond drying. Humidity problems were found in the ancient deposit, where values increased at depth, reaching levels similar to newly generated wastes even after 20 year of storing. These wastes are located at alluvial plain, near a drainage channel.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade das águas superficiais e subterrâneas em microbacias hidrográficas caracterizadas por diferentes coberturas do solo: pastagem, floresta e cafeeiro. Foi desenvolvido um índice de qualidade de água utilizando a análise de componentes principais, que proporcionou a redução das 13 características de qualidade em duas componentes, que explicaram 91,2% da variância total. As águas superficiais e subterrâneas das microbacias foram adequadas ao consumo humano, após tratamento convencional, ao longo de todo o período estudado, exceto a água subterrânea da microbacia coberta com pastagem no período de estiagem.

The objective of this work was to evaluate the quality of surface water and groundwater in watersheds characterized by different vegetal cover: pasture, forest and coffee crops. It was developed a water quality index by using the analysis of the main components, which provided the reduction of 13 quality features into two components that explained 91.2% of the total variance. Surface water and groundwater of the watersheds were suitable for human consumption after conventional treatment over the studied period, except the groundwater of watershed covered with pasture in the dry season.

A grande quantidade de resíduos gerada na serragem de rochas ornamentais e as características destes materiais indicam possibilidades de uso no enriquecimento mineral e na correção de acidez de solos. No entanto, seus efeitos no meio ambiente são ainda desconhecidos, sendo necessário realizar estudos que garantam sua utilização de forma segura, sem oferecer riscos à qualidade da água e do solo. Nesse sentido, com objetivo de avaliar a influência da adição de resíduos provenientes da serragem de mármore na condutividade hidráulica de solos e na qualidade da água percolada, foram realizados ensaios em colunas preenchidas com misturas de solo e resíduo, interligadas a um permeâmetro de carga constante. Os valores de condutividade hidráulica obtidos nas misturas de solo e resíduo de mármore, comparados com solo sem adição de resíduo mostraram que não houve influência na velocidade de percolação da água. Na água percolada houve aumento da condutividade elétrica, do pH e dos teores de Ca e Mg, e diminuição do Mn. Os parâmetros de qualidade da água foram comparados com a normatização do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), que fixa os limites aceitáveis para a água subterrânea. Também foram feitas comparações quanto ao grau de restrição do uso da água para irrigação, buscando verificar possíveis riscos ao crescimento vegetal.

The high quantities of wastes that have been produced by dimension stone industry and the characteristics of these materials indicate possibilities of using them as soil enriching and corrective of soil acidity. However, their environmental effects are not known requiring studies to guarantee a safe utilization. Tests using a constant head permeameter interconnected to columns filled with mixture of soil and marble waste were conducted aiming to analyze the influence of wastes on soil hydraulic conductivity and quality of percolated water. Results showed that the aggregation of marble waste on soil did not affect the hydraulic conductivity but caused increasing on electric conductivity, pH, Ca and Mg besides decreasing on Mn content of percolated water. Water quality parameters were compared with limits fixed by Brazilian standardization of Environmental National Council (Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA), in relation to groundwater quality. Also, some parameters were analyzed according to degree of restriction on using to irrigation, in order to verify if waters would cause damage to plant growth.