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RBCIAMB | n.48 | jun 2018 | 80-96

Viníciu Fagundes Bárbara
Professor de ensino básico, técnico 
e tecnológico do Instituto Federal de 
Educação, Ciência e Tecnologia de 
Goiás – Goiânia (GO), Brasil.

Maria Gizelda de 
Oliveira Tavares
Professora adjunta do Instituto de 
Química da Universidade Federal de 
Goiás (UFG) – Goiânia (GO), Brasil.

Nelson Roberto 
Antoniosi Filho
Professor adjunto do Instituto 
de Química da UFG – 
Goiânia (GO), Brasil.

Endereço para correspondência: 
Viníciu Fagundes Bárbara – Rua 75, 
46 – Centro – CEP 74055‑110 – 
Goiânia (GO), Brasil –  
E‑mail: viniciu.fagundes@ifg.edu.br

Recebido em: 31/08/2017 
Aceito em: 10/07/2018

RESUMO
As cavas são um problema ambiental emergente no mundo. Embora seus 
riscos ecológicos ainda sejam largamente desconhecidos dos pesquisadores, 
é sabido que podem se constituir em promissoras oportunidades de uso ou 
em preocupantes problemas ambientais. Este trabalho objetivou traçar um 
panorama dos enfoques investigativos dos principais estudos sobre lagos de 
mineração desenvolvidos internacionalmente (1979–2018). Para tanto, foi 
utilizado o conectivo “pit lake” na base de dados da CAPES para a seleção 
dos artigos analisados. Os resultados demonstraram que as informações 
científicas existentes sobre o tema ainda são incipientes, especialmente 
na América Latina, e que a maioria das pesquisas apresentam abordagem 
predominantemente limitada a aspectos geoquímicos. A gestão ambiental 
de cavas necessita ser interdisciplinar, o que a torna desafiadora. Um nicho 
investigativo identificado que poderá contribuir para o maior entendimento 
do assunto consiste no desenvolvimento de estudos embasados na 
combinação de aspectos químicos, ecotoxicológicos e genotoxicológicos, 
inexistentes até então.

Palavras-chave: áreas degradadas; lagos artificiais; gestão ambiental 
integrada.

ABSTRACT 
Pit lakes are an emerging environmental problem in the world. Although 
its ecological risks are still largely unknown by researchers, they can 
represent promising opportunities for use or worrying environmental 
problems. The objective of this work was to give an overview of the main 
research approaches on the subject of internationally developed mining 
lake ( 1979– 2018). And for that, the term “pit lake” was used in the CAPES 
database to select the articles analyzed. The results showed that information 
related to pit lakes is incipient, especially in Latin America, and that most 
of the researches conducted to date have limited focus to geochemical 
approaches. The environmental management of these artificial spaces 
needs to be interdisciplinary, which makes it challenging. An area of research 
identified, though not yet developed and which may contribute to a better 
understanding of the subject, is the development of studies based on the 
combination of chemical, ecotoxicological and genotoxic aspects of the 
waters of the pit lakes, nonexistent until then.

Keywords: degraded areas; artificial lakes; integrated environmental 
management.

DOI: 10.5327/Z2176-947820180287

IMPACTOS AMBIENTAIS DE CAVAS DE MINERAÇÃO: UMA REVISÃO
ENVIRONMENTAL IMPACTS OF MINE PIT LAKES: A REVIEW

https://orcid.org/0000-0001-9243-5543
https://orcid.org/0000-0002-8390-8617
https://orcid.org/0000-0002-3067-0385


Impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão

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INTRODUÇÃO
A indústria da mineração é conhecida por desencadear 
grandes impactos ambientais (IBRAM, 2013), como no 
caso da Barragem do Fundão (em Mariana, MG), rom‑
pida recentemente. O evento provocou a introdução 
de milhões de metros cúbicos de rejeitos de minera‑
ção no Rio Doce e no Oceano Atlântico, um cenário 
de degradação que levará décadas para ser revertido 
( LOPES, 2016). 

Quando a exploração mineral é desenvolvida a céu 
aberto, são formadas cavas nas jazidas exauridas, nor‑
malmente preenchidas por influxos hídricos de origem 
subterrânea e pluvial (CÁNOVAS et al., 2015; ANTUNES 
et al., 2016). Esses lagos artificiais são um problema 
ambiental emergente e de intensificação recente em 
diversas partes do globo, notadamente em países afri‑
canos, na Austrália, nos Estados Unidos, no Canadá, 
no Chile, no Cazaquistão, no Irã, no México, no Peru, 
na Indonésia, nas Filipinas, na Papua‑Nova Guiné e 
no Brasil. Na tentativa de compreenderem melhor os 
riscos que as cavas oferecem ao meio natural, apenas 
recentemente pesquisadores das Ciências Ambientais 
se atentaram para o problema (FERRARI et al., 2015; 
MOLLEMA et al., 2015; PEIFFER, 2016). 

Ao longo do tempo, devido à intemperização geoquí‑
mica, as águas de cavas tendem a se alterar quimica‑
mente, muitas vezes se tornando ácidas e enriqueci‑
das com elementos químicos potencialmente tóxicos. 
Normalmente, isso ocorre devido ao processo de dre‑
nagem ácida de mina (DAM), desencadeado quando 
minerais sulfetados originalmente em condições de 

equilíbrio são expostos às águas pluviais e ao ar, des‑
prendendo um percolado ácido e rico em metais dis‑
solvidos. A DAM se constitui em um dano ambiental 
de longo prazo comumente observado em jazidas de 
minerais nobres, especialmente ouro e prata (AYUSO 
et al., 2013; DELGADO‑MARTIN et al., 2013). Segundo 
Luek et al. (2014), dependendo da qualidade hídrica, 
cavas podem se configurar em valiosos equipamentos 
de usos social e ambiental ou oferecer riscos aos seres vi‑
vos, como o Lago Berkeley (EUA), onde 340 gansos‑da‑ne‑
ve (Anser caerulescens) morreram devido à intoxicação 
com metais presentes na água oriundos da mineração 
desativada (HBC, 1996).

Pelo fato de os lagos de mineração terem comporta‑
mento complexo, sua gestão se mostra desafiadora. 
Adicionalmente, os impactos advindos do pós‑fecha‑
mento de minas, em especial de cavas, é um tema 
ainda pouco discutido no âmbito mundial devido ao 
fato de muitos empreendimentos não terem chega‑
do à fase de desativação e também de a recuperação 
ambiental de áreas mineradas, quando realizada, ain‑
da seguir práticas convencionais e pouco eficientes no 
sentido de evitar o surgimento de áreas contaminadas 
(HRDINKA et al., 2013; SÁNCHEZ‑ESPAÑA et al., 2014). 
Portanto, este trabalho objetivou discutir os principais 
estudos sobre impactos ambientais de cavas a céu 
aberto desenvolvidos mundialmente, bem como expli‑
citar nichos de pesquisa que poderão ser explorados 
pelos estudiosos das Ciências Ambientais na intenção 
de contribuir para o aumento da compreensão a res‑
peito do tema. 

MATERIAIS E MÉTODOS
Realizou‑se um levantamento dos artigos sobre cavas 
publicados internacionalmente ao longo dos últimos 
39 anos. Para tanto, foi utilizada a opção “Busca avançada” 
do Portal de Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoa‑
mento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), disponível 
em http://www‑periodicos‑capes‑gov‑br.ez49.periodicos.
capes.gov.br/, que engloba dezenas de bases de dados de 
periódicos, incluindo Web of Science, Scopus e Elsevier. 
O levantamento contemplou artigos publicados entre 
1º de janeiro de 1979 e 1º de julho de 2018.

Os trabalhos foram selecionados mediante o uso do conec‑
tivo “pit lake” no campo “Assunto”.  Adicionalmente, com 

o uso da opção “Expandir meus resultados”, o sistema au‑
tomaticamente sugeriu a inserção de outros 19 conecti‑
vos, utilizados para ampliar o escopo da busca: “mining”, 
“lakes”, “surface mining”, “open-pit mining”, “mines”, “en-
vironmental geology”, “pollution”, “geochemistry”, “sur-
face water”, “water quality”, “metals”, “hydrochemistry”, 
“pH”, “acid mine drainage”, “freshwater”, “sediments”, 
“sulfates”, “iron” e “groundwater”. 

Os artigos identificados pelo sistema foram então 
submetidos a uma avaliação prévia de título, resumo 
e palavras‑chave, visando identificar quais trabalhos 
realmente abordaram os impactos ambientais de cavas 



Bárbara, V.F.; Tavares, M.G.O.; Antoniosi Filho, N.R.

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de mineração a céu aberto. Uma vez selecionadas, as 
publicações de interesse foram lidas na íntegra, anali‑
sadas, fichadas, classificadas e agrupadas em seis ca‑
tegorias, com o objetivo de facilitar as discussões dos 
resultados obtidos — Química Ambiental (QA), Reme‑
diação Ambiental (RA), Passivo Ambiental (PA), Mo‑
delagem Ambiental (MA), Toxicidade Ambiental (TA) 

e Planejamento Ambiental (PL) —, estabelecidas com 
base nos respectivos objetivos e aspectos metodoló‑
gicos predominantes de cada estudo (BARDIN, 1977). 
Portanto, o trabalho consistiu em uma pesquisa explo‑
ratória descritiva, desenvolvida mediante avaliações 
de ordem qualitativa fundamentadas na utilização de 
elementos quantitativos organizados (LAKATOS, 2010).

RESULTADOS E DISCUSSÃO
O levantamento preliminar na base de dados da  CAPES 
resultou em 301 ocorrências. Desse total, foram sele‑
cionados e analisados 75 artigos que realmente tinham 
ligação com o tema. O Quadro 1 relaciona os trabalhos 
triados, incluindo a ordem cronológica das publica‑

ções, o país onde o estudo foi desenvolvido e a respec‑
tiva categoria de enquadramento. Na sequência, são 
apresentados os aspectos mais relevantes das princi‑
pais pesquisas enquadradas em cada um dos grupos 
de análise.

Quadro 1 – Trabalhos que embasaram a elaboração do presente artigo, incluindo as categorias de enquadramento.

Autor/país
Área de 
estudo

Categoria Autor
Área de 
estudo

Categoria

Davis e Ashenberg (1989) EUA QA Servida et al. (2009) Itália PA

Jhanwar (1996) Índia PL Robles‑Arenas e Candela (2010) Espanha MA

Levy et al. (1997) EUA RA Romero et al. (2010) Cuba PA

Hamblin et al. (1999) EUA MA Schultze et al. (2010) Alemanha QA

Shevenell et al. (1999) EUA QA Wendt‑Potthoff et al. (2010) Alemanha RA

Savage et al. (2000) EUA PA Xiao et al. (2010) China PA

Shevenell (2000) EUA QA Aluma e Johnson (2011) EUA TA

Wisotzky e Obermann (2001) Alemanha RA Czop et al. (2011) Polônia QA

Millu et al. (2002) Romênia PA Radhakrishnan et al. (2011) Austrália RA

Çolak et al. (2003) Turquia PA Moser e Weisse (2011) Áustria QA

Erg (2003) Estônia MA Rocha et al. (2011) Portugal TA

Gammons et al. (2003) EUA QA Rozon‑Ramilo et al. (2011) Canadá TA

Ramstedt et al. (2003) Suécia QA Edberg et al. (2012) Suécia QA

Brandenberger et al. (2004) EUA PA Golestanifar e Ahangari (2012) Irã MA

Kohfahl e Pekdeger (2004) Alemanha MA
Koschorreck e  

Wendt‑Potthoff (2012)
Alemanha QA

Bowell e Parshley (2005) EUA QA Marques et al. (2012) Brasil QA

Castendyk et al. (2005) NZ QA Poerschmann et al. (2011) Alemanha QA
Continua...



Impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão

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Categoria química ambiental
As pesquisas enquadradas nesta categoria tiveram a 
geoquímica como foco principal, incluindo a qualidade 
hídrica, de solos, de rejeitos e de sedimentos de cavas. 
Estudos que relacionaram esses aspectos à estrati‑
ficação química da água, à avaliação do potencial de 
geração de drenagem ácida de mina, à formação e à 
mobilidade de substâncias tóxicas e à presença de mi‑
crorganismos na água também foram agrupados nela.

O levantamento demonstrou que a grande maioria das 
pesquisas analisadas apresentou abordagem predomi‑
nante em análises geoquímicas de áreas mineradas. 
Em termos históricos, o primeiro estudo publicado 
internacionalmente envolvendo impactos ambientais 
de uma cava foi o de Davis e Ashenberg (1989), que 
avaliaram o perfil químico das águas ácidas do Lago 
Berkeley, nos Estados Unidos da América (EUA), uma 

Autor/país
Área de 
estudo

Categoria Autor
Área de 
estudo

Categoria

Costa e Duarte (2005) Portugal RA Rapantová et al. (2012) RT MA

Denimal et al. (2005) França QA Santofimia et al. (2012) FPI QA

Hancock et al. (2005) Austrália MA Ayuso et al. (2013) EUA PA

Hangen‑Brodersen et al. (2005) Alemanha PL Delgado‑Martin et al. (2013) Espanha QA

Herzsprung et al. (2005) Alemanha QA Gammons et al. (2013) EUA QA

Lottermoser et al. (2005) Austrália QA Herlory et al. (2013) França TA

Pellicori et al. (2005) EUA QA Hrdinka et al. (2013) RT QA

Balistrieri et al. (2006) EUA MA Skipperud et al. (2013) Tajiquistão TA

Fyson et al. (2006) Alemanha RA Villain et al. (2013) Suécia RA

Kalin et al. (2006) Canadá RA Xuan et al. (2013) Vietnã PA

Triantafyllidis e Skarpelis (2006) Grécia QA Yucel e Baba (2013) Turquia QA

Antunes et al. (2007) Portugal TA Grande et al. (2014) Portugal PL

Bozau et al. (2007) Alemanha RA Luek et al. (2014) Canadá RA

Castendyk e Webster‑Brown (2007) NZ MA Sánchez‑España et al. (2014) Espanha PL

Migaszewski et al. (2008) Polônia QA Cánovas et al. (2015) Espanha QA

Panilas et al. (2008) Grécia MA Ferrari et al. (2015) Brasil QA

Sánchez‑España et al. (2008) FPI QA Gagnaire et al. (2015) França TA

Geller et al. (2009) Alemanha RA Mollema et al. (2015) PB QA

Monjezi et al. (2009) Irã PL Antunes et al. (2016) Portugal RA

Neil et al. (2009) Austrália TA Peiffer (2016) Alemanha MA

Ramalho et al. (2009) Portugal PL ‑ ‑ ‑
EUA: Estados Unidos da América; NZ: Nova Zelândia; FPI: Faixa Piritosa Ibérica; RT: República Tcheca; PB: Países Baixos; QA: Química Ambiental; 
RA: Remediação Ambiental; PA: Passivo Ambiental; MA: Modelagem Ambiental; TA: Toxicidade Ambiental; PL: Planejamento Ambiental.

Quadro 1 – Continuação.



Bárbara, V.F.; Tavares, M.G.O.; Antoniosi Filho, N.R.

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das maiores e mais icônicas bacias de mineração do 
mundo. Com 542 metros de profundidade, o lago foi 
paulatinamente tomado por águas subterrâneas após 
o encerramento das atividades de exploração de cobre. 
Os referidos autores analisaram a qualidade hídrica da 
cava e fizeram simulações para definição de processos 
de neutralização e diminuição da distribuição de me‑
tais na coluna líquida mediante a introdução de rejei‑
tos alcalinos. O mesmo lago foi objeto de dois outros 
estudos publicados posteriormente, de Gammons 
et al. (2003) e de Pellicori et al. (2005). Os três grupos 
de autores identificaram preocupantes índices de con‑
taminação hídrica por metais potencialmente tóxicos 
nas águas do referido lago. 

Bowell e Parshley (2005) analisaram a composição e o 
grau de influência de minerais sobre a qualidade das 
águas da Mina Getchell, no estado de Nevada, nos Es‑
tados Unidos. Ensaios de lixiviação demonstraram que 
os elementos presentes na parede da rocha, por serem 
altamente reativos às intempéries, se constituíam em 
importantes fontes de acidez e metais, pois exerciam 
forte controle geológico sobre as águas daquele lago 
durante suas fases iniciais de enchimento. Por sua vez, 
Sánchez‑España et al. (2008) analisaram característi‑
cas químicas e limnológicas das águas de pelo menos 
22 lagos localizados na Faixa Piritosa Ibérica, inundados 
entre os anos 1960 e 1990 e não estudados com base 
em uma perspectiva científica até aquele momento. 
A pesquisa também identificou um controle significati‑
vo dos processos geoquímicos locais sobre a qualidade 
das águas das cavas, ácidas e ricas em metais tóxicos, 
levando os autores a concluírem que os lagos se consti‑
tuíam em fontes potenciais permanentes de drenagem 
de mina para os recursos naturais próximos.  

Alguns estudos de caráter geoquímico foram desenvol‑
vidos com a finalidade de avaliar se as águas acumula‑
das em cavas poderiam ser utilizadas para outros fins, 
principalmente como possíveis fontes de abastecimen‑
to. Shevenell et al. (1999) pesquisaram pelo menos 
16 minas a céu aberto localizadas nos Estados Unidos, 
mediante a combinação de informações geoquímicas 
que objetivaram prever se as futuras condições de 
qualidade hídrica seriam prejudiciais ou favoráveis a 
outros usos. No geral, a pesquisa comprovou que as 
águas dos lagos apresentavam qualidade satisfatória, 
com pH neutro e baixas concentrações de metais, em‑
bora temporalmente pudessem ser esperadas eleva‑
ções nas concentrações de elementos como ferro e 

manganês nas colunas hídricas, principalmente devido 
às características geológicas, hidrológicas e climáticas 
locais, fatores dominantes da evolução da química da 
água. Nos Países Baixos, Mollema et al. (2015) busca‑
ram identificar a origem dos processos que conduziam 
a elevação das concentrações de metais nos sedimen‑
tos do Lago Lange Vlieter, utilizado para acúmulo de 
água potável. Apesar das vantagens principalmente 
econômicas que justificavam a escolha da cava como 
alternativa de abastecimento, como sua pré‑existência 
e a distância relativamente pequena de transporte da 
água, o estudo alertou para o fato de que lagos de mi‑
neração tendem a se tornar pontos de acumulação de 
metais, sendo necessária a realização de uma gestão 
segura no sentido de se garantir temporalmente a qua‑
lidade hídrica e evitar, assim, prejuízos a usos futuros. 

Outros trabalhos enquadrados nesta categoria anali‑
saram aspectos geoquímicos diversificados, como o de 
Schultze et al. (2010), que investigaram algumas das 
140 minerações a céu aberto da Alemanha, exploradas 
desde o século XIX e preenchidas com águas subter‑
râneas e dos Rios Saale, Weisse Elster, Mulde e Selke. 
Um dos objetivos do estudo foi comprovar se a introdu‑
ção de águas superficiais em cavas era uma alternativa 
viável para garantir a qualidade hídrica futura. Os re‑
sultados demonstraram que os processos de oxidação 
da pirita foram controlados com sucesso na maioria 
dos lagos devido à introdução de águas externas, ha‑
vendo pouco risco de eutrofização, contaminação por 
poluentes industriais e desenvolvimento de patógenos 
advindos das águas fluviais. 

Apenas duas pesquisas envolvendo cavas brasilei‑
ras foram identificadas no levantamento. O primeiro, 
desenvolvido por Marques et al. (2012), avaliou a in‑
fluência química sazonal das águas de quatro lagos de 
mineração na qualidade hídrica subterrânea da bacia 
sedimentar da região de Sepetiba, no Rio de Janeiro, 
importante fonte de extração de areia para constru‑
ção civil desse estado e reconhecidamente o principal 
passivo ambiental da região. Por sua vez, Ferrari et al. 
(2015) pesquisaram o recém‑formado Lago Osamu 
 Utsumi, localizado em Poços de Caldas, Minas Gerais, 
de onde era extraído urânio. O estudo consistiu na ca‑
racterização química e da comunidade zooplanctônica 
da cava, tendo apresentado como uma das suas princi‑
pais conclusões a necessidade de realização de testes 
ecotoxicológicos para avaliação dos efeitos de estres‑
sores químicos sobre organismos‑teste identificados. 



Impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão

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Categoria remediação ambiental
Foram enquadradas nesta categoria as pesquisas que 
avaliaram propostas de alternativas de tratamentos de 
rejeitos, efluentes e águas de cavas, bem como solu‑
ções de remediação e redução da geração de drena‑
gem ácida de mina. Levy et al. (1997), por exemplo, 
pesquisaram a mina abandonada de Spenceville, na 
Califórnia (EUA), aterrada com toneladas de resíduos 
de mineração como medida de proteção do meio na‑
tural local. Efluentes de colunas filtrantes preenchidas 
com esse material e expostas a amostras de drenagem 
ácida de mina foram analisados. Uma das conclusões 
consistiu no alerta a respeito da importância da esco‑
lha correta dos rejeitos minerais a serem empregados 
em ações de recuperação, pois danos ainda maiores 
podem ser desencadeados na busca pela proteção am‑
biental. Por sua vez, Wisotzky e Obermann (2001) apre‑
sentaram cálculos geoquímicos para a determinação 
da concentração média da pirita advinda dos depósitos 
de cavas de mineração, visando ao estabelecimento de 
valores médios de referência para a determinação da 
quantidade de aditivos necessários à neutralização de 
descargas minerais e, consequentemente, à garantia 
da manutenção da qualidade das águas subterrâneas. 
Também foi considerada a adição de pedra calcária tri‑
turada e cinzas como alternativas para a diminuição 
dos possíveis efeitos químicos sobre a água. Os cál‑
culos hidrogeoquímicos associados aos experimentos 
laboratoriais demonstraram viabilidade de diminuição 
dos riscos de poluição hídrica.

Costa e Duarte (2005) estudaram a viabilidade de um 
novo processo de biorremediação para o tratamento 
da drenagem ácida da mina portuguesa de São Do‑
mingos. Para tanto, biorreatores de coluna de leito fixo 

combinados com lactose, uma fonte de carbono com‑
plementar, foram utilizados para avaliar a eficiência de 
um processo simples e semicontínuo embasado no uso 
de esgoto, lodo anaeróbio e solo ácido advindo da área 
de mineração. Os resultados foram satisfatórios em re‑
lação à precipitação dos principais metais dissolvidos, 
à redução dos teores de sulfato e à neutralização da 
DAM. De forma semelhante e na busca por alternativas 
de remediação inovadoras, economicamente viáveis e 
ambientalmente aceitáveis, Fyson et al. (2006) desen‑
volveram um método de remoção de acidez das águas 
de lagos de mineração localizados na região de Lausitz, 
na Alemanha, onde há dezenas de cavas formadas devi‑
do à exploração de lignito. Experimentos laboratoriais 
de eutrofização controlada que objetivavam melhorar 
a ciclagem de elementos e os processos de geração de 
alcalinidade de águas e sedimentos foram desenvolvi‑
dos. Embora a adição de nutrientes tenha levado ao 
aumento da produção primária algal, não ocorreu a 
remoção da acidez, alcançada apenas na presença de 
sedimentos e com a adição de batatas, importantes 
fontes de nutrientes como carbono e fósforo. Por sua 
vez, Bozau et al. (2007) desenvolveram um trabalho de 
remediação biotecnológica do Lago RL111, explorado 
pela indústria mineral alemã entre os anos de 1923 e 
1958. Os autores instalaram in loco uma torre preen‑
chida com palha e carbokalk, um subproduto da indús‑
tria de açúcar de beterraba. Protótipos do experimento 
também foram montados em laboratório. Entre outros 
aspectos, a pesquisa demonstrou que as taxas de redu‑
ção do sulfato medido em condições controladas não 
foram alcançadas no trabalho realizado em campo, li‑
mitando o sucesso da remediação, e que outros fatores 
poderiam aumentar o tempo do tratamento.

Categoria passivo ambiental 
Estudos que mensuraram o grau de contaminação 
ambiental de complexos minerais visando ao geren‑
ciamento de áreas contaminadas foram incluídos nes‑
ta categoria. Savage et al. (2000) e Çolak et al. (2003) 
pesquisaram os níveis de contaminação por arsênio em 
mineração dos Estados Unidos e da Turquia, respecti‑
vamente. Os primeiros analisaram o grau de compro‑
metimento ambiental do Distrito Mineral Mother Lode 
mediante a análise da geoquímica do elemento, pre‑
sente em altas concentrações nas águas superficiais e 
subterrâneas locais. Para tanto, coletaram amostras de 

diversos ambientes minerados caracterizados por dife‑
rentes modos de interação rocha–água, influenciadores 
do transporte do arsênio, como afloramentos, rochas, 
pilhas de rejeitos e as cavas propriamente ditas. Os au‑
tores constataram influências sazonais marcantes nas 
concentrações de arsênio na área, fato que os levou a 
alertarem sobre a necessidade de consideração desses 
efeitos durante o planejamento do uso do solo na re‑
gião. O segundo grupo de pesquisadores mensuraram 
o passivo ambiental formado em uma antiga mina a 
céu aberto de borato, onde pessoas do entorno foram 



Bárbara, V.F.; Tavares, M.G.O.; Antoniosi Filho, N.R.

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diagnosticadas com sintomas de intoxicação. O estudo 
consistiu na análise de amostras de solo e águas super‑
ficiais e subterrâneas advindas de uma rede amostral 
estrategicamente distribuída na área, tendo identifica‑
do um grave cenário de contaminação ambiental local 
por arsênio. 

A contaminação de recursos hídricos situados a jusan‑
te da maior mina a céu aberto de cobre da Romênia, 
a Rosia Poieni, foi investigada por Millu et al. (2002). 
A pesquisa identificou que a DAM se mostrava ativa 
na área e, por intermédio do intemperismo, liberava 
elevadas concentrações de elementos tóxicos no meio 
ambiente, como alumínio, ferro, cobre, zinco, chum‑
bo, arsênio e irídio, impacto que deverá perdurar por 
pelo menos 50 anos, demandando monitoramento 
contínuo. Na Itália, Servida et al. (2009) dividiram 
a área estudada em uma malha amostral unifor‑
me para a caracterização química de águas e solos. 
 Constataram concentrações de alguns metais acima 
dos limites legais, bem como potencial de geração de 
DAM em mais de 50% das amostras. Por sua vez, Ro‑
mero et al. (2010) publicaram um trabalho desenvol‑
vido na mina inativa de Santa Lúcia, em Cuba, cujo ob‑
jetivo foi desenvolver uma estratégia de gestão eficaz 
para prevenir danos à vida selvagem e aos recursos 
naturais locais. Análises geoquímicas e mineralógi‑
cas foram desenvolvidas com enfoque na mobilida‑

de de elementos tóxicos e na possível contaminação 
dos corpos hídricos superficiais da região. Identifica‑
ram sinais da presença de contaminantes em águas 
superficiais coletadas a centenas de metros a jusante 
da mina, embora também tenha ficado comprovada a 
atenuação natural das concentrações desses elemen‑
tos ao longo do corpo hídrico analisado. 

Os trabalhos mais recentes identificados foram os de 
Ayuso et al. (2013) e Xuan et al. (2013). Os primeiros 
estudaram a mina de Callahan, situada no litoral dos 
Estados Unidos, para delinear a extensão de uma possí‑
vel contaminação, uma vez que a cava existente é inun‑
dada diariamente pelas marés desde o ano de 1972, 
o que possibilitou a oportunidade única de avaliação 
dos impactos de uma mineração no ambiente estuari‑
no. Os resultados demonstraram que a contaminação é 
um legado de longo prazo na região e apresenta refle‑
xos significativos em organismos marítimos. Os demais 
pesquisadores publicaram a primeira pesquisa sobre 
avaliação de contaminação ambiental em uma área de 
mineração do Vietnã. Resíduos e rejeitos da mina a céu 
aberto do depósito de Cay Cham foram analisados com 
o objetivo de verificar seus respectivos potenciais de 
geração de drenagem ácida de mina e, consequente‑
mente, de contaminação ambiental.  Observaram ele‑
vadas concentrações de zinco, níquel, cobre e manga‑
nês, elementos oriundos da DAM. 

Categoria modelagem ambiental 
Os estudos enquadrados nesta categoria utilizaram 
modelos matemáticos de sistemas ambientais para si‑
mular e auxiliar na compreensão dos comportamentos 
do meio, tais como hidrodinâmica, estratificação térmi‑
ca e qualidade das águas de cavas, como o desenvolvi‑
do por Erg (2003), que aplicou um modelo conceitual 
de fluxo hídrico subterrâneo para prever possíveis alte‑
rações químicas ocasionadas por atividades de mine‑
ração que pudessem prejudicar usos locais, principais 
fontes de abastecimento da população do Nordeste da 
Estônia. Os autores concluíram que o efeito combina‑
do de fatores antrópicos e naturais refletiu na elevação 
dos teores de sulfato nas águas subterrâneas, tendên‑
cia que deve perdurar durante anos após o encerra‑
mento das atividades de mineração. 

Kohfahl e Pekdeger (2004) utilizaram o Programa Sapy 
para antever condições geoquímicas associadas à Mina 
Lohsa, na Alemanha. Simularam cenários de longo 

prazo de qualidade da água a fim de embasar possí‑
veis estratégias de gestão dos recursos hídricos sub‑
terrâneos locais frente aos impactos pós‑mineração. 
Hancock et al. (2005) pesquisaram o balanço de mas‑
sa para calcular o volume de água e as cargas de sal 
de uma mina localizada no Vale Hunter, na Austrália, 
onde haviam outras 22 unidades em operação e mui‑
tas previstas para iniciarem suas atividades. A pesquisa 
consistiu no desenvolvimento de simulações de longo 
prazo a fim de prever riscos associados à qualidade da 
água de minerações a céu aberto e embasar opções de 
gestão. Nos Estados Unidos, Balistrieri et al. (2006) pes‑
quisaram o ciclo sazonal de temperatura e salinidade 
do Lago Dexter com o auxílio do modelo unidimensio‑
nal Dyresm. De forma geral, os resultados demonstra‑
ram que o sistema computacional foi apropriado para 
a compreensão do comportamento da cava e que sua 
hidrologia e geoquímica não são tão complexas como a 
de outros lagos artificiais. 



Impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão

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Rapantová et al. (2012) estudaram uma mina da Repú‑
blica Tcheca por intermédio de modelagem espacial e 
temporal dos efeitos do rebaixamento hídrico sobre as 
condições hidrogeológicas locais, onde ocorrem nas‑
centes termais protegidas que, no passado, irrompe‑

ram na área da mina, limitando os métodos de mine‑
ração empregados. Os resultados demonstraram que 
não deverão ser observados impactos significativos da 
atividade de exploração sobre as fontes termais no lon‑
go prazo.

Categoria toxicidade ambiental 
Os trabalhos envolvendo a toxicidade ambiental de 
elementos advindos de áreas mineradas são pouco 
numerosos e recentes. Historicamente, o primeiro es‑
tudo identificado foi o de Antunes et al. (2007), que 
mensuraram o grau de comprometimento ambiental 
de uma mina portuguesa de urânio por intermédio de 
ensaios de água e sedimentos de uma cava utilizando 
algas, crustáceos e dípteros como organismos‑teste. 
Dois anos depois, Neil et al. (2009) publicaram uma 
pesquisa de análise da efetividade do tratamento de 
águas de um lago de mina da Austrália formado após 
mais de cem anos de exploração de carvão, tendo con‑
cluído que os bioensaios são ferramentas indispensá‑
veis para uma melhor compreensão do grau de toxici‑
dade das substâncias testadas. 

Rozon‑Ramilo et al. (2011) analisaram a toxicidade de 
pelo menos três efluentes de mineração com bioen‑
saios crônicos associados a análises histológicas de ór‑
gãos de peixes, possibilitando a caracterização das vias 
de exposição e o potencial de toxicidade das substân‑
cias de interesse. No mesmo ano, Rocha et al. (2011) 
publicaram um estudo de toxicidade de frações solú‑
veis de solos afetados por atividades industriais e de 
minerações portuguesas com o objetivo de compreen‑
derem melhor os impactos antrópicos sobre os ecossis‑
temas aquáticos locais. Para tanto, utilizaram bactérias 
marinhas, microalgas e microcrustáceos como organis‑
mos‑teste. De forma semelhante, o potencial de toxici‑
dade da drenagem ácida de uma mineração localizada 
em Ohio (EUA) foi analisado ecotoxicologicamente por 
Aluma e Johnson (2011), mediante bioensaio realizado 
com exemplares de Daphnia magna em estágio inicial 
de desenvolvimento. O método empregado também 

se mostrou uma boa ferramenta de avaliação de riscos 
ambientais associados a drenagens de mina. 

Skipperud et al. (2013) pesquisaram a biomagnificação 
de contaminantes advindos de uma mineração de urâ‑
nio em peixes mediante a análise histológica de órgãos 
específicos. A área estudada foi a de Taboshar, no Taji‑
quistão, onde se localiza uma antiga mina utilizada pelo 
programa de armas nucleares da União Soviética que 
gerou cerca de 35 milhões de metros cúbicos de resí‑
duos radioativos e levou à formação de um grande lago 
artificial onde foram introduzidos peixes para consumo 
da população do entorno. Além de exemplares da ic‑
tiofauna, outros organismos locais foram capturados 
para análise, como caracóis e musgos. Os autores com‑
provaram concentrações alarmantes de contaminantes 
nas espécies estudadas.

Os impactos de minerações francesas sobre as águas 
do Rio Ritort foram estudados por Herlory et al. (2013) 
por intermédio da análise do potencial bioindicador de 
comunidades de diatomáceas perifíticas. Durante sete 
meses, as condições das microalgas presentes no rio 
foram monitoradas, tendo sido observadas alterações 
ambientais significativas provocadas pelas atividades 
de mineração. Finalmente, o estudo mais recente que 
abordou aspectos da toxicidade ambiental associada a 
atividades de mineração foi o desenvolvido por Gagnai‑
re et al. (2015). Peixes da espécie Rutilus rutilus foram 
confinados em águas de duas lagoas, uma delas, a Pon‑
tabrier, contaminada por urânio. Aspectos físico‑quími‑
cos das águas e dos sedimentos e a bioacumulação de 
metais nos organismos‑teste foram determinados du‑
rante os ensaios. A metodologia aplicada na pesquisa 
possibilitou obter resultados satisfatórios de avaliação 
dos efeitos de poluentes em ecossistemas aquáticos.

Categoria planejamento ambiental 
Os trabalhos enquadrados nesta categoria objetiva‑
ram diagnosticar diferentes impactos de áreas de mi‑
neração mediante o estabelecimento de uma base de 

informações a ser utilizada principalmente para fins 
de planejamento ambiental. No único estudo sobre 
cavas desenvolvido na Índia identificado no presente 



Bárbara, V.F.; Tavares, M.G.O.; Antoniosi Filho, N.R.

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levantamento, Jhanwar (1996) utilizou o sensoriamen‑
to remoto para avaliar o grau de interferência de uma 
atividade de mineração no meio natural local, tendo 
identificado intervenções profundas em florestas nati‑
vas, topografia e drenagem. Com objetivo mais amplo, 
Grande et al. (2014) inventariaram minas existentes 
em Portugal em uma base cartográfica. A área estuda‑
da vem sendo minerada há pelo menos 2000 anos e 
possui cerca de 90 minas abandonadas formadoras de 
uma rede difusa de efluentes de mineração. Os pesqui‑
sadores estimaram que a contaminação causada por 
drenagens ácidas já atingiu quase 5000 ha. 

Hangen‑Brodersen et al. (2005) desenvolveram pesqui‑
sa para fornecer subsídios ao planejamento ambiental 
de áreas de mineração da Alemanha, especialmente 
em relação à qualidade das águas de cavas que seriam 
desativadas. Por sua vez, Ramalho et al. (2009) apli‑

caram métodos geofísicos para avaliação da possibi‑
lidade de antigas cavas receberem resíduos de minas 
adjacentes de forma ambientalmente segura. Os re‑
sultados indicaram a necessidade de estabelecimento 
de um programa detalhado de impermeabilização de 
áreas críticas para que problemas de drenagem fossem 
minimizados ou superados, permitindo a instalação 
de depósitos seguros de resíduos. Por sua vez, Mon‑
jezi et al. (2009) utilizaram o Método Folchi para ava‑
liar os impactos ambientais de quatro minas iranianas, 
tendo observado que o meio natural local se mostra‑
va mais suscetível aos efeitos da mina Sarcheshmeh. 
 Recentemente, Sánchez‑España et al. (2014) busca‑
ram compreender a história da inundação, a evolução 
limnológica e a dinâmica hidrológica de um complexo 
sistema de minas da Espanha. Os resultados obtidos 
serão úteis especialmente para a concepção de futuros 
planos de fechamento de minas.

Considerações gerais
As quase quatro décadas de publicações contempladas 
neste levantamento bibliográfico demonstram que, em 
termos de distribuição espacial, a maior parte das pes‑
quisas sobre impactos ambientais de cavas foi desen‑
volvida em países do Hemisfério Norte, notadamente 
naqueles localizados na Europa (43 artigos: 57,24% 
do total) e na América do Norte (17 artigos: 22,66%), 
regiões que respondem por praticamente 80,00% dos 
trabalhos analisados (Tabela 1). 

A América Latina, por exemplo, apesar de contar com al‑
gumas das nações com maior potencial de exploração de 
minérios do mundo, ainda se mostra carente de pesqui‑
sas sobre o tema. Há um déficit considerável de estudos 
especializados principalmente em regiões compostas de 

países emergentes, especialmente no Brasil, que ainda 
não possui um levantamento sistematizado dos lagos 
de mineração existentes em seu território e não dispõe 
de legislações de disciplinamento específico. Uma pos‑
sível explicação para a elevada discrepância geográfi‑
ca de trabalhos sobre cavas no globo é que os países 
localizados no Hemisfério Norte, em geral, apresentam 
maior tradição na exploração mineral, pois se industria‑
lizaram antes que os do Sul.  Consequentemente, aque‑
las nações se depararam primeiro com os impactos do 
setor, o que as estimulou a desenvolverem pesquisas 
há mais tempo.  Adicionalmente, é sabido que há maior 
aporte de recursos financeiros para estudos em países 
desenvolvidos, favorecendo o desenvolvimento de tra‑
balhos nessa área. 

Região Número de artigos Porcentagem (%)

Europa 43 57,24

América do Norte 17 22,66

Oceania 6 7,55

Ásia 5 6,67

América Central 2 2,94

América do Sul 2 2,94

Tabela 1 – Distribuição dos artigos por região do mundo.



Impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão

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Outra constatação é que as pesquisas sobre os impac‑
tos ambientais de cavas são relativamente recentes, 
tendo em vista que o primeiro artigo foi publicado ape‑
nas em 1989. Apesar da escassez de trabalhos sobre o 
assunto reconhecida por diversos autores ( PELLICORI 
et al., 2005; SÁNCHEZ‑ESPAÑA et al., 2008; VILLAIN 
et al., 2013) e comprovada por este levantamento, 
estudos ligados ao tema estão aumentando temporal‑
mente, conforme pode ser visualizado na Figura 1. 

Verificou‑se que a busca por métodos para melhor 
compreender os impactos ambientais de lagos de mi‑
neração é um esforço ainda tímido por parte dos pes‑
quisadores das Ciências Ambientais em nível mundial, 
refletindo em pouco conhecimento acumulado. Dado o 
entendimento recente das cavas como problemas am‑
bientais emergentes, os esforços científicos ainda ne‑
cessitam avançar significativamente para a consolida‑
ção de mais informações sobre o tema.

Em relação às categorias de análise, o levantamento 
demonstrou que a maioria dos estudos analisados se 
limitou, metodologicamente, à avaliação de aspectos 
químicos de áreas mineradas (Figura 2). 

Naturalmente, a avaliação ambiental contemplando 
aspectos químicos é necessária, porém limitada, pois 
retrata apenas estados instantâneos de qualidade am‑

biental, não sendo capaz de mensurar, por exemplo, os 
possíveis efeitos da ação biológica de contaminantes 
de interesse sobre organismos específicos. Isso porque 
cavas de mineração, especialmente suas águas, ten‑
dem a apresentar variabilidade de diversos aspectos 
que interagem entre si mediante processos químicos, 
físicos e biológicos associados:

• a mecanismos de condicionamento geológico — in‑
teração rocha–água–ar;

• à sazonalidade;

• ao tempo. 

Assim, considerando o grau de complexidade dos im‑
pactos ambientais potenciais dessas unidades de ori‑
gem antrópica, muitas vezes a simples determinação 
química não é suficiente para possibilitar conclusões 
mais amplas. Adicionalmente, ainda que as concentra‑
ções de determinados analitos de interesse ambiental 
se apresentem inferiores aos valores legais máximos 
permitidos, seus efeitos tóxicos sinérgicos podem re‑
sultar em prejuízos ambientais significativos quando 
interagem entre si na coluna d’água (HERLORY et al., 
2013; GAGNAIRE et al., 2015).

Figura 1 – Distribuição dos artigos por categoria de análise e ano de publicação.

N
úm

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Planejamento Remediação Passivo Modelagem Toxicidade Química



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Não obstante o exposto, a experiência acumulada até 
então demonstra o consenso entre os pesquisadores 
de que cavas apresentam comportamento complexo 
e, consequentemente, gestão ambiental desafiado‑
ra quando comparada à de outros recursos naturais, 
como recursos hídricos superficiais e subterrâneos. 
Enquanto esses dois últimos podem ser gerenciados 
apenas com base em padrões metodológicos tradicio‑
nais de controle e monitoramento ambiental — como a 
abordagem exclusivamente química —, cavas, por sua 
natureza ambientalmente variada, exigem abordagens 
embasadas em critérios que possibilitem uma visão 
ambiental sistêmica, integrada. Requerem, portanto, 
abordagens metodológicas interdisciplinares. 

Um exemplo de avaliação ambiental integrada de lagos 
de mineração consiste no desenvolvimento de meto‑
dologias investigativas embasadas na associação entre 
Química e Ecotoxicologia, ciências complementares en‑
tre si.  Análises ecotoxicológicas agregam mais elemen‑
tos às avaliações ambientais, pois permitem mensurar 
os efeitos deletérios potenciais de diversas substâncias 
químicas sobre o comportamento de organismos‑teste 
padronizados mediante exposições agudas ou crônicas. 

 Adicionalmente, possibilitam avaliar a evolução temporal 
dos efeitos tóxicos de elementos químicos de interesse 
sobre os espécimes expostos. Todavia, apesar de as duas 
ciências se encontrarem consolidadas há décadas, o levan‑
tamento demonstrou que trabalhos com esse enfoque me‑
todológico ainda são raros e muito recentes para lagos de 
mineração (COSTA & DUARTE, 2005; ROCHA et al., 2011).

Finalmente, considerando que as substâncias químicas 
presentes em cavas também podem manifestar seus efei‑
tos de forma discreta, a ponto de não serem visualmen‑
te perceptíveis em ensaios ecotoxicológicos, entende‑se 
que os princípios da Genotoxicologia Ambiental também 
devem ser empregados na busca pelo entendimento do 
comportamento de tais unidades, uma vez que análises 
genéticas possibilitam o desenvolvimento de aborda‑
gens capazes de detectar alterações orgânicas em nível 
celular nos organismos expostos. Entretanto, investiga‑
ções científicas centradas na análise dos mecanismos de 
ação de químicos tóxicos de cavas mediante abordagens 
mais completas, que busquem avaliar, por exemplo, al‑
terações orgânicas em nível celular por intermédio de 
abordagens genotoxicológicas combinadas com aspec‑
tos ecotoxicológicos e químicos, são desconhecidas.

Figura 2 – Distribuição das quantidades de publicações por categoria de análise.

29

612

9

11

8

Química

Planejamento

Remediação

Passivo

Modelagem

Toxicidade



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CONCLUSÕES
A proposta deste estudo foi buscar compreender como 
cavas e seus impactos ambientais vêm sendo tratados 
pela comunidade científica internacional ao longo das 
últimas décadas. Verificou‑se que o conhecimento acu‑
mulado sobre o tema ainda é incipiente no mundo, ten‑
do em vista o reduzido número de trabalhos publicados, 
especialmente no Hemisfério Sul.  Adicionalmente, a 
maior parte (39%) dos estudos desenvolvidos até en‑
tão apresentam abordagem predominante em aspec‑
tos geoquímicos de lagos de mineração, importantes, 
porém limitados frente à complexidade dos impactos 
ambientais desencadeados.

Do ponto de vista da sustentabilidade, cavas deman‑
dam medidas gerenciais diferenciadas que necessitam 
estar embasadas em investigações amplas e suficien‑

temente capazes de abranger o sinergismo dos seus 
processos químicos, físicos e biológicos associados aos 
fatores dominantes da evolução da qualidade hídrica. 
Por outro lado, para que os pesquisadores ampliem o 
entendimento do problema de forma condizente com 
suas especificidades ambientais, é necessária a obten‑
ção de respostas — de controle e monitoramento am‑
biental — que vão além das abordagens tradicionais, 
normalmente aplicadas de maneira isolada. Nesse sen‑
tido, novos trabalhos constituídos de questões de 
pesquisa, objetivos e metodologias investigativas que 
contemplem avaliações integradas de aspectos quími‑
cos, ecotoxicológicos e genotoxicológicos de cavas, por 
exemplo, se configuram como oportunidades científi‑
cas que futuramente poderão ser desenvolvidas pelos 
estudiosos das Ciências Ambientais.

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