Estudo da mobilização de metais e elementos traços em ambientes aquáticos do semi-árido brasileiro aplicando análises de componentes principais

The spatial and temporal retention of metals has been studied in water and sediments of the Gavião River, Anagé and Tremedal Reservoirs, located in the semi-arid region, Bahia - Brazil, in order to identify trends in the fluxes of metals from the sediments to the water column. The determination of metals was made by ICP OES and ET AAS. The application of statistical methods showed that this aquatic system presents suitable conditions to move Cd2+ and Pb2+ from the water column to the sediment.

Caracterização dos níveis de elementos químicos em solo, submetido a diferentes sistemas de uso e manejo, utilizando espectrometria de fluorescência de raios-x por energia dispersiva (EDXRF)

This study aimed to evaluate the chemical elements levels in soil, submitted to different management systems and use by the Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometry - EDXRF. The systems were T1 - agro forestry (SAF), T2 - Native Field (CN), T3 - Native Forest (NM), T4 - Tillage Forest (PF); T5 - conventional tillage system (SPC) and T6 - System tillage (NT). Samples were collected at 0-10 and 10-20 cm, dried and ground for analysis in EDX-720. The soil showed no difference in the average concentrations of chemical elements analyzed in the profiles, but the systems presented different concentrations of metal elements, and T3 had the highest K, Ca and Zn at 0-10 cm and higher contents of K, Ca, Cu, Zn and Mn in the layer of 10-20 cm.

Disponibilidade, acúmulo e toxidez de cádmio e zinco em milho cultivado em solo contaminado

O crescente acúmulo de metais pesados em solos, como conseqüência de atividades antrópicas, tem causado grande interesse nos estudos de extratores destes elementos, bem como no estabelecimento de seus níveis tóxicos críticos em solos. Um experimento foi realizado em casa de vegetação com os objetivos de: (a) estudar a eficiência de diferentes extratores (DTPA, EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3) na avaliação da disponibilidade de Cd e Zn para plantas de milho cultivadas em solo corrigido e não corrigido com calcário; (b) avaliar o efeito da aplicação de Cd e Zn no crescimento e acúmulo desses metais em plantas de milho, e (c) identificar sintomas visuais de toxidez e alterações anatômicas em folhas e raízes de milho expostas a esses metais. Para tanto, plantas de milho foram cultivadas durante 30 dias em um Argissolo Vermelho-Amarelo que recebeu doses crescentes de Cd (0, 1, 3, 5, 10 e 20 mg kg-1) ou de Zn (0, 10, 30, 50, 100 e 150 mg kg-1) com ou sem uma dose de calcário necessária à elevação do pH a 6,0. Ao final do período de cultivo, as plantas foram analisadas quanto aos teores de Cd e Zn, os quais foram correlacionados com os teores desses no solo por ocasião do plantio. Correlações altamente significativas foram encontradas entre todos os extratores testados e os teores de metais absorvidos pelas plantas. O aumento das doses de metais promoveu redução da produção de biomassa, além de aumentar o conteúdo destes metais nas plantas. Os níveis críticos tóxicos de Cd para o Argissolo variaram de 8,7 a 13,1 mg kg-1, enquanto para Zn esses valores situaram-se entre 74,1 e 110,7 mg kg-1, respectivamente, para solos com e sem calagem, dependendo do extrator considerado. Os sintomas visuais de toxidez de Cd foram clorose, encarquilhamento e enrolamento de folhas. Para Zn, os sintomas tóxicos mais comuns foram clorose internerval e marginal, associada à necrose no ápice e margens das folhas. O aumento da lignificação das paredes celulares da epiderme e colênquima, do tecido vascular e da endoderme foi associado a níveis críticos tóxicos de Cd e de Zn no solo.

Geoquímica das águas do médio e baixo rio Madeira e seus principais tributários - Amazonas - Brasil

Este trabalho teve como objetivo estudar as águas do rio Madeira e seus principais tributários entre a cidade de Humaitá e sua foz no rio Amazonas. Foram analisados pH, condutividade, turbidez, íons maiores, elementos traço e isótopos de Sr nos períodos de seca, cheia e transição para a seca entre 2009 e 2010. As águas do Madeira, classificadas com brancas, são bicarbonatadas-cálcicas, têm pH entre 5 e 6 e são mais concentradas que as dos tributários. Estes têm águas de cor preta, mais ácidas e quimicamente heterogêneas, os da margem esquerda são quimicamente mais semelhantes as do Madeira, enquanto os da margem direita têm alta concentração em SiO2. Os cátions, Cl- e NO3- são mais concentrados na cheia o que sugere influência do solo, da vegetação e da composição da água da chuva (Cl-), enquanto HCO3-, SO4(2-), Al, Br e P, com maiores concentrações na seca, devem estar relacionados com a química das rochas. A SiO2 e os elementos terras raras (ETR) com concentrações elevadas na seca e na cheia, estão associados tanto a vegetação e ao solo como as rochas. A interação desses fatores é a causa da heterogeneidade química das águas. Contudo, a semelhança entre as águas dos tributários da margem esquerda e as do Madeira são consequência das rochas dos Andes serem a fonte dos sedimentos cenozóicos percolados por elas, enquanto a química das águas dos tributários da margem direita retrata a estabilidade tectônica, o intenso intemperismo e a baixa taxa de erosão das rochas do cráton Amazônico.

Caracterização de concreções ferro-manganosas de solos de calcário no norte do estado de Minas Gerais

As concreções ferro-manganosas, variáveis quanto ao diâmetro e formato, são comuns em solos desenvolvidos de calcário no norte de Minas Gerais. Normalmente, tendem a aumentar de tamanho com a profundidade nos Cambissolos e Vertissolos e a permanecer pequenas nos Latossolos, onde são mais lisas (menos corroídas) e mais arredondadas (lembrando chumbinho de caça). Com o objetivo de estudá-las, foram coletadas concreções (C) nos horizontes B de Latossolos Vermelhos; B e BC de Cambissolo e C de Vertissolo, agrupadas de acordo com o diâmetro médio (C1-Φ = 0,18 cm; C2-Φ = 0,53 cm; C3-Φ = 0,90 cm; C4-Φ = 1,75 cm), sendo C1 as concreções dos Latossolos e C2, C3 e C4 separações das concreções do Cambissolo e do Vertissolo. Tais concreções, após trituradas, foram caracterizadas química (extração de Fe e Mn com oxalato e DCB; ataque sulfúrico e ataque triácido) e mineralogicamente (difração de raios-X). Também foram coletadas amostras indeformadas dos solos que apresentavam concreções, as quais foram impregnadas para análise micromorfológica. A caracterização química das concreções revelou o ferro, a sílica e o manganês como os principais constituintes. Houve correlação significativa e negativa entre o diâmetro das concreções e o teor de ferro (r = -0,88), o que concorda com a literatura, bem como maior acúmulo de ferro nas concreções de menor diâmetro. Também houve correlação positiva entre o diâmetro e o teor de sílica (r = 0,96), fato explicado pelos teores de sílica encontrados nos solos e horizontes onde as concreções ocorrem. Para o manganês nenhuma correlação foi observada, o que contradiz dados de literatura, que revelam normalmente aumento do teor de manganês com o diâmetro. Observou-se, ainda, nas concreções, alguns elementos traços (Ba, Co, Ni, Pb). A quantificação de elementos traços demonstrou elevadas concentrações de manganês, com valores médios 40 vezes maiores que os encontrados nos solos, valores elevados de bário (em média 20 vezes maiores que nos solos) e que tendem a acompanhar o manganês (r = 0,99), o que também foi verificado para o Co (r = 0,99), Ni (r = 0,94), Pb (r = 0,99). A difração de raios-X revelou a presença de goethita como único óxido de ferro presente. Também foi detectada a presença de quartzo, caulinita, lithiophorita e traços de minerais 2:1 (possivelmente interestratificados ilita/esmectita). A micromorfologia revelou a presença de concreções (com organização interna concêntrica) e de nódulos ferro-manganosos. Observando do centro para a periferia, as camadas concêntricas das concreções variaram do preto ao amarelo-avermelhado, evidenciando a contribuição do manganês e a possível transformação dos óxidos de ferro, talvez de hematita para goethita. Alguns fragmentos de concreções presentes nos solos encontravam-se recapeados por novos aportes de ferro, indicando que o processo de difusão e concentração do ferro continuava ativo.

Comparação da matéria orgânica e de outros atributos do solo entre plantações de Acacia mangium e Eucalyptus grandis

Espécies de eucalipto e acácia são amplamente utilizadas em plantios agroflorestais e reflorestamentos. Com o intuito de comparar a reconstituição das camadas orgânicas do solo, i.e., dos horizontes húmicos, estabelecendo-se uma relação com propriedades edáficas, sob plantações de Acacia mangium e Eucalyptus grandis, foram feitas coletas dos horizontes holorgânicos e hemiorgânicos do solo. Os referidos plantios encontravam-se na região de Tabuleiros Terciários no norte do estado do Espírito Santo e pertenciam à Reserva Natural da Vale do Rio Doce. As coletas foram feitas quando os plantios tinham sete anos de idade, em quatro estações. Acacia mangium apresentou maior estoque de folhiço (10 t ha-1, em média), tanto na camada L, de folhas inteiras, como na camada F, de folhas fragmentadas, do que Eucalyptus grandis (5 t ha-1, em média). O material foliar em acácia apresentou menor relação C/N que o de eucalipto, cerca da metade, decorrente dos maiores teores de nitrogênio. Quanto às análises químicas de carbono e nutrientes, no solo sob Acacia mangium, foram observadas, de modo geral, maiores quantidades destes elementos que no solo sob Eucalyptus grandis (e.g., carbono: 1,74 dag kg-1 vs 1,23 dag kg-1 e cálcio: 3,34 cmol c kg-1 vs 2,75 cmol c kg-1). O conjunto destes resultados evidencia que os aportes orgânicos sob Acacia mangium em relação a Eucalyptus grandis foram responsáveis pela maior incorporação de matéria orgânica e nutrientes ao solo. Estes dados, no entanto, comparados aos obtidos em estudos na floresta primária, mostraram que o carbono e os nutrientes do solo, em ambas as plantações, são menores que na floresta, evidenciando que, após sete anos de plantio, os teores de fertilidade e matéria orgânica do subhorizonte A11 não estavam restabelecidos.

Potencial de fertilizantes e corretivos no aporte de micronutrientes ao solo

Fertilizantes e corretivos, ao serem aplicados nos solos, fornecem micronutrientes como impurezas residuais da sua fabricação, os quais podem ser importantes fontes para as culturas. Em decorrência disso, o objetivo deste trabalho foi quantificar os teores dos micronutrientes Zn, Cu, Fe, Mn e Ni em fertilizantes e corretivos comercializados no Nordeste brasileiro, visando avaliar o potencial desses insumos no fornecimento indireto de micronutrientes às culturas agrícolas. Os insumos analisados neste estudo (24 amostras de fertilizantes e 26 de corretivos) foram coletados nos Estados da Bahia e Pernambuco pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e digeridos pelo método 3051A (USEPA, 1998). As determinações dos micronutrientes foram feitas por espectrofotometria de absorção atômica. Amostras de fertilizante SRM 695 (National Institute of Standards and Technology - NIST) e spikes foram adicionadas para controle de qualidade das análises. Os fertilizantes fosfatados, em geral, apresentaram maiores teores de micronutrientes do que os demais produtos testados. Os fertilizantes e corretivos avaliados representam uma fonte de micronutrientes ao solo que não pode ser desprezada. No entanto, a real disponibilidade desses elementos aportados ao solo necessita ser avaliada em estudos com plantas, pois fatores como solubilidade dos insumos, absorção pelas culturas, reações com o solo e perdas por precipitação e lixiviação devem ser considerados.

Valores de referência de qualidade para metais pesados em solos do Rio Grande do Norte

O crescimento industrial e o populacional têm aumentado os teores de metais pesados nos solos e impactado a qualidade desse recurso. Nesse contexto, as agências de proteção ambiental vêm despendendo esforços para o estabelecimento de índices que possam identificar áreas suspeitas de contaminação. Valores de Referência de Qualidade para Solos (VRQs) refletem a concentração natural de determinada substância no solo, sem interferência antrópica. O trabalho objetivou estabelecer os VRQs para os metais Ag, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb, V e Zn exigidos pelo Conama, para composição da legislação direcionada ao monitoramento desses elementos nos solos do Estado do Rio Grande do Norte. Foram coletadas 416 amostras de solo em áreas de mata nativa ou com mínima influência antrópica. A abertura das amostras foi efetuada pelo método EPA-3051A, sendo os metais determinados por espectrometria de emissão ótica (ICP-OES) e absorção atômica (AA). Os resultados do trabalho comprovaram que estudos regionalizados são essenciais para definição de VRQs. Os VRQs calculados para o Rio Grande do Norte foram mais restritivos que os de outros estados do país. A análise fatorial de confirmação dos dados foi útil para obtenção de VRQs mais confiáveis e demonstrou que para o Estado esses valores podem ser estabelecidos com apenas duas repetições por local de coleta. Nesse sentido, é primordial um planejamento prévio, de distribuição dos locais de amostragem, de maneira que os diversos compartimentos geomorfológicos, pedológicos e geológicos do Estado sejam representados.

Efeito da revegetação e da adubação de área degradada na fertilidade do solo e nas características da palhada

Este trabalho foi realizado em área degradada pela mineração do xisto com o objetivo de analisar a fertilidade do solo e as características da palhada após a revegetação com espécies forrageiras submetidas a diferentes adubações. O experimento foi conduzido durante 12 meses, no município de São Mateus do Sul, PR, e o delineamento foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, envolvendo três parcelas referentes às adubações e três subparcelas com as forrageiras. As adubações utilizadas foram: I - adubação mineral com permanência da parte aérea; II - adubação mineral e orgânica com exportação da parte aérea; III - adubação mineral com exportação da parte aérea. As forrageiras constituíram diferentes sistemas da seguinte forma: Sistemas I e II - gramíneas e leguminosas perenes de inverno e verão; Sistema III - gramíneas e leguminosas anuais de inverno e verão. As características químicas do solo foram determinadas nas profundidades de 0-3 e de 3-9 cm. Avaliou-se também a cobertura do solo, o peso da matéria seca residual, a concentração de C e N e a quantidade desses elementos sobre o solo. Os tratamentos propiciaram alterações nas propriedades químicas do solo, principalmente na camada de 0-3 cm e, de modo geral, melhores resultados foram obtidos com adubação orgânica. Considerando o teor de matéria orgânica como o principal fator no processo de recuperação, verificou-se que as espécies perenes foram mais adequadas, no entanto, todas as forrageiras apresentaram alta porcentagem de cobertura do solo.

Química de igarapés de água preta do nordeste do Amazonas - Brasil

Neste estudo foram analisados pH, Eh, condutividade elétrica, cloreto, sílica, fosfato, K, Na, Ca, Mg, Fe, F, Zn, Ni, Co, Mn, Pb, Cu, Cr, Li e Cd nas águas de drenagens de pequeno porte no nordeste do Amazonas. As águas são pretas, predominantemente ácidas e levemente redutoras e com baixo conteúdo de elementos dissolvidos. Contudo, a química indica que são heterogêneas e refletem o ambiente geológico por onde percolam. SiO2, Na e K são os constituintes mais abundantes na fase dissolvida, especialmente nas drenagens mais a norte pertencentes as bacias do Uatumã, Urubu e no igarapé Canoas que drenam as rochas da Suíte Intrusiva Água Branca e Mapuera e as sedimentares do Grupo Iricoumé e as Formações Prosperança, Nhamundá, Manacapuru, Pitinga Os igarapés menores, que drenam exclusivamente os sedimentos da Formação Alter do Chão, são os mais diluídos. Os elementos-traços analisados estão em concentrações muito baixas.

Basalto moído como fonte de nutrientes

As rochas basálticas são predominantes, como material de origem, nos solos existentes em grandes áreas do Sul do Brasil, apresentando muitos dos principais nutrientes das plantas na sua composição. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar o efeito da adição de doses crescentes de basalto moído sobre a disponibilidade de nutrientes no solo, durante três períodos de incubação. As rochas utilizadas foram um basalto microcristalino e uma olivina-basalto. As doses corresponderam a 0, 5, 10, 25, 50 e 100 t ha-1 e foram adicionadas em um Latossolo Vermelho-Escuro e em um Podzólico Vermelho-Amarelo. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, na Faculdade de Agronomia, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Após 30, 150 e 300 dias de incubação, determinaram-se os valores de K, de Ca, de Mg, de pH, de H + Al, de P e da CTC dos solos incubados. Em geral, as doses testadas proporcionaram aumentos nestas variáveis, mas os acréscimos obtidos foram pequenos, com exceção do P, que pode ter sido superestimado pelos extratores utilizados. A liberação desses elementos para o solo variou com o período de incubação, mas não variou com o tipo de rocha, com exceção das concentrações de Ca e de P, que foram maiores para o olivina-basalto. A pequena liberação dos nutrientes das rochas indica que tais materiais não podem ser utilizados como a principal fonte de nutriente às plantas.

Contaminação da microbacia de Caetés com metais pesados pelo uso de agroquímicos

Com o objetivo de avaliar a contaminação do solo, sedimentos, água e plantas por metais pesados, decorrente do uso de agroquímicos, na microbacia de Caetés em Paty do Alferes, RJ, amostras de solo foram analisadas, em 1996, para obter os teores totais de Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn de duas áreas com diferentes declividades (25% e 45%) tendo, ambas, como cobertura vegetal, capoeira, pasto e olericultura. Os resultados referentes aos solos sob pastagem (antiga área de olericultura) mostraram maiores teores de metais pesados do que a área de capoeira. Entretanto, esses valores não atingiram níveis críticos no solo, e esses elementos estavam presentes em formas químicas pouco disponíveis para absorção pelas plantas, como foi constatado na análise de metais pesados em tomate (Lycopersicum esculentum L.), pimentão (Capsicum annuum L.), repolho (Brassica oleracea L.) e pepino (Cucumis sativus L.), que apresentaram níveis baixíssimos desses elementos. Nas amostras de sedimentos, o comportamento dos metais pesados foi semelhante ao obtido nos solos, estando esses elementos distribuídos em maior porcentagem nas frações residual, ligadas a óxidos de Mn e Fe e ligadas à matéria orgânica. As amostras de água do córrego e do açude que cortam a microbacia apresentaram valores acima dos padrões internacionais com relação a Cd, Pb e Mn.

Influência dos íons K+ e Mg2+ na obtenção de apatitas biomiméticas

O crescimento da hidroxiapatita - HA, tanto no meio biológico quanto em soluções aquosas como a Synthetic Body Fluid - SBF, ocorre em meio contendo, além dos elementos Ca e P, elementos-traços essenciais tais como: Mg2+, HCO3-, K+ e Na+. Alguns destes elementos são conhecidos como inibidores do crescimento da HA, como Mg2+ e HCO3-. Neste trabalho, estudou-se a influência dos íons K+ e Mg2+ na formação de apatitas sobre substratos metálicos de Ti c.p. previamente tratados com NaOH 5M. Os efeitos destes íons no recobrimento obtidos, antes e após o tratamento térmico a 800ºC, foram analisados por microscopia eletrônica de varredura - MEV, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X - EDX, difratometria de raios-X - DRX e espectroscopia no infravermelho - IV e mostraram que o efeito inibitório do Mg2+ na formação da HA se manifesta após o tratamento térmico. Diferentemente, o crescimento cristalino da HA não foi afetado pela presença do íon K+. Além disso, a formação de apatita carbonatada se deu também em soluções que não continham o íon CO3(2-) em sua composição.

Cinética da reação de redução de nitrato por actinomicetos isolados do solo II - Influência dos elementos minerais

Some strains of Actinomycetes showed variation in its activity to reduce nitrate to nitrite when the nutrient solution was modified in relation to the major elements. One of these strains incapable of !this reaction showed a strong activity in nutrient solution without K and little activity without P. Otherwise strains capable of reducing nitrate to nitrite had this capacity decreased in absence of each one of the following elements: K, P, Mg, e S. K showed to be the most important of them, followed by P, Mg e S. Without any of these elements the pH of the nutrient solution has to be increased from 5,5 to 6,5 for the strains capable to reduce nitrate to nitrite preserve its capacity. The time for the reaction is increased from 5 to 8 days and the amount of nitrite obtained is small.

Produtividade do cacaueiro em função de características do solo: II. características físico-morfológicas e alguns elementos extraídos pelo ataque sulfúrico

Com base na produtividade em sete anos (1989 a 1995) de 36 talhões produtivos de cacau, cultivados numa propriedade agrícola no sul da Bahia, foram obtidas as médias dos três anos mais e menos produtivos, correspondendo, respectivamente, a anos de maior e menor quantidade de chuvas. Essas produtividades foram relacionadas, por análise de trilha, com as características físico-morfológicas do solo (profundidade do horizonte A; cor, porosidade, densidades aparente e de partícula dos horizontes A e B; textura das camadas de 0-20 e 30-50 cm e presença de cascalho ou pedras até à profundidade de 50 cm) e com os teores totais de elementos (Ti, K, Cu, Fe, Mn e Zn), obtidos pelo ataque sulfúrico, na camada de 30-50 cm de profundidade. Os micronutrientes extraídos pelo ataque sulfúrico foram correlacionados com aqueles extraídos pelo Mehlich-1. Em geral, as características físicas explicaram melhor a produtividade dos anos mais secos, enquanto os teores de elementos extraídos pelo ataque sulfúrico correlacionaram-se melhor com a produtividade dos anos mais chuvosos. Os talhões mais produtivos tinham horizonte A mais profundo, solo mais poroso, com maiores teores de micronutrientes catiônicos e Ti e menor teor de K obtido pelo ataque sulfúrico. Em anos mais secos, os talhões mais produtivos foram aqueles que apresentavam solo com maior teor de argila e menores teores de silte e areia. A presença de cascalho até à profundidade de 50 cm e a cor dos horizontes do solo não se correlacionaram significativamente com a produtividade das plantas. Cobre, Mn e, ou, Zn, extraídos pelo ataque sulfúrico, indicaram solos de maior fertilidade natural em micronutrientes catiônicos para o cacaueiro.