Come i minerali di zinco trasformano i fiumi del Brasile?

Nel distretto di zinco di Vazante, in Minas Gerais, l’attività mineraria e l’agricoltura stanno rimodellando i sedimenti dei fiumi. Gli scienziati hanno analizzato 1 853 campioni di sabbia e fango prelevati nei bacini del São Francisco e del Paranaíba, usando spettrometri ICP‑OES e ICP‑MS per misurare elementi potenzialmente tossici (PTE). Con mappe geochimiche e statistiche multivariate, hanno stabilito dei valori di riferimento – il “baseline” – per capire quanto siano alti i livelli naturali e quanto invece siano dovuti all’uomo. I risultati mostrano concentrazioni di nichel (415 mg/kg), cromo (137 mg/kg) e cobalto (106 mg/kg) superiori ai limiti di sicurezza fissati dal CONAMA. L’analisi fattoriale ha identificato sei gruppi principali che spiegano il 75 % della variabilità dei dati, rivelando legami tra elementi come Al‑Cs‑Ga‑Sn‑V o Cd‑Pb‑Zn. Queste connessioni aiutano a distinguere le fonti naturali da quelle antropiche, fornendo una base per future politiche ambientali e per monitorare l’impatto delle attività estrattive sui corsi d’acqua brasiliani.

L’analisi geochimica è stata condotta su un ampio database di 1 853 campioni, garantendo una copertura spaziale dettagliata del bacino idrografico. Le concentrazioni di Ni, Cr e Co sono state confrontate con i valori di riferimento della Risoluzione CONAMA n. 454/2012, che stabilisce i limiti massimi ammissibili per i sedimenti fluviali. La Factor Analysis (FA) ha estratto sei fattori principali, ciascuno associato a gruppi di elementi con comportamenti geochimici simili. Il fattore 1 (Al, Cs, Ga, Sn, V) suggerisce una provenienza legata a rocce magmatiche e a processi di alterazione idrotermale. Il fattore 2 (Co, Mg, Ni, Zn) è tipico di depositi di zinco‑piombo‑copper, indicando un contributo minerario diretto. Il fattore 3 (Cr, Ni, V) evidenzia l’influenza di minerali di ferro‑magnetite. Il fattore 4 (Cs, K, Rb) riflette l’apporto di materiale argilloso di origine pedogenetica. Il fattore 5 (As, Fe) è associato a ossidi di ferro e a contaminanti di origine antropica, mentre il fattore 6 (Cd, Pb, Zn) è tipico di attività minerarie di zinco‑piombo. I fattori 7 (LREE, Th, U) e 8 (Ba, P, Sr) indicano la presenza di elementi delle terre rare e di fosfati, rispettivamente, legati a processi di erosione e a input agricoli. L’integrazione di ICP‑OES (per elementi maggiori) e ICP‑MS (per tracce) ha permesso di rilevare concentrazioni fino a 0,01 mg/kg, garantendo una sensibilità adeguata per gli elementi più critici. Questi risultati forniscono una base quantitativa per la valutazione del rischio ambientale e per la definizione di strategie di mitigazione mirate.