Advertisement

Environment, Development and Sustainability

, Volume 22, Issue 1, pp 47–60 | Cite as

Environmental impacts of sand mining in the city of Santarém, Amazon region, Northern Brazil

  • Eduardo Francisco da SilvaEmail author
  • Darlisson Fernandes Bento
  • Anderson Conceição Mendes
  • Fábio Góis da Mota
  • Luiz Carlos Silva Mota
  • Arthur Iven Tavares Fonseca
  • Rodolfo Maduro Almeida
  • Livaldo de Oliveira Santos
Article
  • 276 Downloads

Abstract

The urban growth in the Amazon countryside region was led by great infrastructure projects, which demanded a major amount of raw material for civil construction such as sand. The sand mining in the Santarém city, Pará state, is being developed over siliciclastic rocks from the Alter do Chão Formation. This exploitation lacks technical knowledge and standards, leading to low regard for the environment. The main purposes of this paper are to map the sand exploitation areas in Santarém and to understand their impacts on nearby communities throughout the whole life cycle of the mine. For that a case study was performed in Serra do Índio, where sand mining was an important activity for many years. The volume of withdrawn sand was determined, the environmental impacts were identified and classified, and measures to mitigate the main impacts were proposed. Overall, 21 sand-mining areas were identified in Santarém. Seven of them are legally active, three are irregularly exploited, and eleven are inactive. All of them use mechanical dismantle for the extraction process. This method generates soil compaction and emits air and sound pollution on site and to nearby areas. In Serra do Índio, between 2002 and 2014, around 14,059 m3 of sand were extracted. As a consequence, laminar flows and ravines, which facilitate gravitational mass movements, caused siltation of nearby rivers. The lack of technical criteria has decreased the mines’ lifetime and increased the environmental harm related to the sand exploitation, in Santarém, Amazon countryside region.

Keywords

Sand mining Amazon Santarém city Environmental impacts 

Notes

Acknowledgements

The authors want to thank the Federal University of West Pará—UFOPA for the financial and logistic support, the geologist Raphael Neto Araújo from the Brazilian Geological Service (CPRM) and the anonymous reviewers for their comments and suggestions that improved the final text and Antônio Emídio Santos Jr. for his contributions and review of the manuscript.

References

  1. Abdon, M. M. (2004). Os impactos ambientais no meio físico – erosão e assoreamento na Bacia Hidrográfica do rio Taquari, MS, em decorrência da pecuária. Universidade de São Paulo – São Carlos. Tese de Doutorado.Google Scholar
  2. Ako, T. A., Onoduku, U. S., Oke, S. A., Essien, B. I., et al. (2014). Environmental effects of sand and gravel mining on land and soil in Luku, Minna, Niger State, North Central Nigeria. Journal of Geosciences and Geomatics.,2(2), 42–49.Google Scholar
  3. Annibelli, M. B., & Souza Filho, C. F. M. (2007). Mineração de Areia e seus Impactos Sócio Econômico – Ambientais. Anais do XVI Congresso Nacional do CONPEDI, Manaus – AM. Cd-Rom.Google Scholar
  4. Balanay, R. M., Yorobe, J. M., Reyes, S. G., et al. (2014). Analyzing the income effects of mining with instrumental variables for poverty reduction implications in Caraga Region, Philippines. The Journal of International Economics Studies Series,7, 20–31.Google Scholar
  5. Barros, T. P. (2002). Definição da Geometria e Distribuição dos Depósitos de Quartzito Ornamental na Região de Pirenópolis – GO. Goiânia.Google Scholar
  6. Borges, A. C. (1994). Topografia aplicada à Engenharia Civil (Vol. 2, p. 232). São Paulo: Editora Edgard Blucher.Google Scholar
  7. Boulangé, B., & Carvalho, A. (1997). The bauxite of porto trombetas. In A. Carvalho, B. Boulangé, A. J. Melf, & Y. Lucas (Eds.), Brazilian bauxites (pp. 55–73). São Paulo: USP-FAPESP/ORSTOM.Google Scholar
  8. Brito, C. M., & Sant’anna, S. N. (2007). A influência da urbanização na sedimentação de lagos urbanos: caso do lago Igapó 2 em Londrina, norte do Paraná. Edições Humanidades, v.2.Google Scholar
  9. Costa, A. R. A. (2002). Tectônica Cenozoica e movimentação salífera na Bacia do Amazonas e suas relações com a Geodinâmica das placas da América do Sul, Caribe, Cocos e Nazca. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Pará.Google Scholar
  10. Cunha, P. R. C., Gonzaga, F. G., Coutinho, L. F. C., & Feijó, F. J. (1994). Bacia do Amazonas. Bol Geociênc Petrobras Rio de Janeiro,8(1), 47–55.Google Scholar
  11. Cunha, P. R. C., Melo, J. H. G., & Silva, O. B. (2007). Bacia do Amazonas. Bol Geociênc Petrobras Rio de Janeiro,15(1), 227–251.Google Scholar
  12. Daemon, R. F. (1975). Contribuição à datação da Formação Alter do Chão, Bacia do Amazonas. Revista Brasileira de Geociências,5, 58–84.Google Scholar
  13. Dissanayake, C. B., & Rupasinghe, M. S. (1996). Environmental impact of mining, erosion and sedimentation in Sri Lanka. International Journal of Environmental Studies,51(1), 35–50.CrossRefGoogle Scholar
  14. Draggan, S. (2008). Encyclopedia of earth sand and gravel; encyclopedia of earth, Washington, DC, USA.Google Scholar
  15. Dutra, V. A. S. (2013). Projeto de estabilização de taludes e estruturas de contenção englobando dimensionamento geotécnico e estrutural. Monografia. Rio de Janeiro: Universidade Federal do.Google Scholar
  16. ELAW. Environmental Law Alliance Worldwide. (2010). Guidebook for evaluating mining project EIAs: Overview of Mining and its Impacts. Eugene OR 97403. ISBN 978-0-9821214-36: 3-18.Google Scholar
  17. Faleiro, F. F., & Lopes, L. M. (2010). Aspectos da mineração e impactos da exploração de quartzito em Pirenópolis-GO. Ateliê Geográfico,11(4), 148–162.Google Scholar
  18. Gavriletea, M. D. (2017). Environmental impacts of sand exploitation. Analysis of sand market. Sustainability.  https://doi.org/10.3390/su9071118.CrossRefGoogle Scholar
  19. Ghose, M. K., & Majee, S. R. (2000). Sources of air pollution due to coal mining and their impacts in Jharia coalfield. Environment International,26(1–2), 81–85.CrossRefGoogle Scholar
  20. Guidicini, G., & Nieble, C. M. (1984). Estabilidade de Taludes Naturais e de Escavação (2nd ed.). São Paulo: Edgar Blucher.Google Scholar
  21. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística-IBGE. (2010). Disponível em: http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang:&codmun:150619&search:para/santarem.
  22. Jianjun, S., Chunjian, H., Ping, L., Junwei, Z., Deyuan, L., Minde, J., Lin, Z. Jingkai, Z., Jianying, S. et al. (2012). Quantitative prediction of mining subsidence and its impact on the environment. International Journal of Mining Science and Technology, 22, 69–73.CrossRefGoogle Scholar
  23. Khan, S., & Sugie, A. (2015). Sand mining and its social impacts on local society in rural Bangladesh: A case study of a village in Tangail district. Journal of Urban and Regional Studies on Contemporary India,2, 1–11.Google Scholar
  24. Kistler, P. (1954). Historical resume of the Amazonas Basin. Belém, Relatório interno: PETROBRAS/RENOR.Google Scholar
  25. Lelles, L. C., Silva, E., Griffith, J. J., & Martins, S. V. (2005). Perfil ambiental qualitativo da extração de areia em cursos d’ água. Revista Árvore,29(3), 439–444.CrossRefGoogle Scholar
  26. Marcondes, C. R. (2011). Estudo de descarga sólida em suspensão nos cursos d’água da Bacia Hidrográfica do Rio Sapucaí. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Itajubá – MG.Google Scholar
  27. Mendes, A. C. (2015). Facies e proveniência de depósitos siliciclásticos cretáceos e neógenos da Bacia do Amazonas: implicações para história evolutiva do Proto-Amazonas. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Pará.Google Scholar
  28. Mendes, A., Galvão, P., de Sousa, J., et al. (2017). Relations of the groundwater quality and disorderly occupation in an amazon low-income neighborhood developed over a former dump area. Environment, Development and Sustainability.  https://doi.org/10.1007/s10668-017-0040-8.CrossRefGoogle Scholar
  29. Mendes, A. C., Truckenbrod, W., & Nogueira, A. C. R. (2012). Análise faciológica da Formação Alter do Chão (Cretáceo, Bacia do Amazonas), próximo à cidade de Óbidos, Pará, Brasil. Revista Brasileira de Geociências,42(1), 39–57.CrossRefGoogle Scholar
  30. Ministério de Minas e Energia (MME) – Brasil. 2009. Desenvolvimento de estudos para elaboração do plano duodecenal (2010–2030) de Geologia, Mineração e Transformação mineral. Produto 22: Agregados para construção civil. Relatório Técnico.Google Scholar
  31. Mobtaker, M. M., & Osanloo, M. (2014). Positive impacts of mining activities on environment. In H. Zhenqi (Ed.), Legislation, technology and practice of mine land reclamation and Ecological Restoration (pp. 7–14). CRC Press: Boca Raton.CrossRefGoogle Scholar
  32. Mota, F. G., Silva, E. F., Fonseca, A. I. T., & Mendes, A. C. (2015). Erosão laminar no bairro do Santarenzinho, área urbana de Santarém-PA. XV Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental. Bento Gonçalves (pp. 1–8).Google Scholar
  33. Nobre Filho, P. A., Sabadia, J. A. B., Duarte, C. R., Magini, C. Nogueira, Neto, J. A., Silva Filho, W. F., et al. (2011). Impactos ambientais da extração de areia no canal ativo do Rio Canindé, Paramoti, Ceará. Revista de Geologia,24(2), 126–135.Google Scholar
  34. Onodera, L. T. (2005). O uso de gabiões como estrutura de contenção. Trabalho de conclusão de curso. São Paulo.Google Scholar
  35. Pegg, S. (2006). Mining and poverty deduction: Transforming rhetoric into reality. Journal of Cleaner Production,14, 376–387.CrossRefGoogle Scholar
  36. Pitchaiah, P. S. (2017). Impacts of sand mining on environment—a review. International Journal of Geo informatics and Geological Science (SSRG-IJGGS),4(1), 1–6.CrossRefGoogle Scholar
  37. PROIN/CAPES & UNESP/IGCE. (1999). Material didático. Rio Claro: Departamento de Geologia Aplicada.Google Scholar
  38. Quemel, L. A (2015). Caracterização e resistência do seixo fino (quebradinho) no município de Santarém - PA. Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Pará.Google Scholar
  39. Rossetti, D. F., & Netto, R. G. (2006). First evidence of marine influence in the Cretaceous of the Amazonas basin, Brazil. Cretaceous Research,27, 513–528.CrossRefGoogle Scholar
  40. Santos, C. A.; Sobreira, F. G.; Neto, A. L. C. (2002). Comportamento hidrológico superficial e erodibilidade dos solos da região de Santo Antônio do Leite, Distrito de Ouro Preto – MG. REM: R. Esc. Minas, Ouro Preto, 55(4), 285–290.Google Scholar
  41. Salomão F. X. T. (1994). Processos erosivos lineares em Bauru (SP): regionalização cartográfica aplicada ao controle preventivo urbano e rural. Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo.Google Scholar
  42. Santoro, J. (2009). Erosão continental. In T. L. Keiko, J. Santoro, & R. Amaral (Eds.), Desastres naturais: Conhecer para prevenir. Instituto Geológico: São Paulo.Google Scholar
  43. Saviour, M. N. (2012a). Environmental impact of soil and sand mining: A review. International Journal of Science, Environment and Technology.,1(3), 125–134.Google Scholar
  44. Saviour, M. N. (2012b). Environmental impacts of soil and mining: A review. International Journal of Science Environmental and Technology,1, 125–134.Google Scholar
  45. Shaji, J., & Anilkuar, R. (2014). Socio-environmental impact of river sand mining: An example from neyyar river, Thiruvananthapuram district of Kerala, India. Journal Of Humanities And Social Science, 19(1), 1–7.Google Scholar
  46. Silva, H. V. (1988). Propostas para avaliar o impacto ambiental em mineração: primeira tentativa. Ambiente, São Paulo. CETESB,2(2), 88–90.Google Scholar
  47. Silva, E. F., Mota. F. G., Fonseca, A. I. T., & Mendes, A. C. (2015). Impactos da urbanização desordenada em Santarém-PA: estudo de caso no bairro Santarenzinho. In XV Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental, Bento Gonçalves, RS (pp. 1–8).Google Scholar
  48. Silva, L. M., Medeiros, F. A., & Cordeiro, N. R. (2012). Avaliação de impacto ambiental na atividade de extração de areia do Engenho Baité—Barreiros—PE. In III Congresso Internacional de Tecnologias para o Meio Ambiente, Bento Gonçalves, RS. Theme Area: Environmental impact (pp. 1–7).Google Scholar
  49. Suguio, K. (2003). Geologia sedimentar (1ª ed.). São Paulo: Editora Edgrand Blücher.Google Scholar
  50. Tobias, A. C., Rocha, A. C., Ferreira, F., & Sousa, M. M. (2010). Avaliação dos impactos ambientais causados pela extração de areia no leito do rio Piracanjuba—município de Silvania-GO. Enciclopédia Biosfera, Centro Científico Conhecer - Goiânia.,11(6), 1–8.Google Scholar
  51. Van den Eynde, D., Giardino, A., Portilla, J., et al. (2010). Modelling the effects of sand extraction on the sediment transport due to tides on the Kwinte Bank. Journal of Coastal Research,51, 101–116.Google Scholar
  52. Van der Werf, J., Giardino, A., Mulder, J., & Stolk, A. (2010). A first investigation into the impact of very large-scale offshore sand mining along the Dutch coast. Coastal Engineering of the Proceedings,32, 1–15.Google Scholar
  53. Van Rijn, L. C., Soulsby, R. L., Hoekstra, P., et al. (2005). Sand transport and morphology of offshore mining pits (p. 716). Blokzijl: Aqua Publications.Google Scholar
  54. Vasquez, M. L., & Rosa-Costa, L. T. (Org.). (2008). Geologia e Recursos Minerais do Estado do Pará. Belém: CPRM.Google Scholar
  55. Veiga, L. A. K. (2007). Cálculos de Volumes. Notas de aulas: Levantamentos Topográficos II.Google Scholar
  56. Xi, F., Davis, S. J., Ciais, P., Crawford-Brown, D., et al. (2016). Substantial global carbon uptake by cement carbonation. Nature Geoscience,9, 880–883.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Science+Business Media B.V., part of Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • Eduardo Francisco da Silva
    • 1
    • 2
    Email author
  • Darlisson Fernandes Bento
    • 2
  • Anderson Conceição Mendes
    • 3
  • Fábio Góis da Mota
    • 2
  • Luiz Carlos Silva Mota
    • 2
  • Arthur Iven Tavares Fonseca
    • 1
    • 2
  • Rodolfo Maduro Almeida
    • 2
  • Livaldo de Oliveira Santos
    • 2
  1. 1.Postgraduate Program in Geology and Geochemistry, Institute of GeosciencesFederal University of ParáBelémBrazil
  2. 2.Institute of Engineering and GeosciencesFederal University of Western ParáSantarémBrazil
  3. 3.Institute of GeosciencesFederal University of ParáBelémBrazil

Personalised recommendations