Extrações sequenciais de chumbo e zinco em solos de área de mineração e metalurgia de metais pesados

A extração sequencial permite obter informações mais detalhadas sobre origem, modo de ocorrência, disponibilidade biológica e físico-química, mobilização e transporte dos metais pesados em ambientes naturais. Com o objetivo de estudar as formas de Pb e Zn foram selecionados oito perfis de solos de diferentes locais dentro de área de mineração e metalurgia de Pb, no município de Adrianópolis (PR), Vale do Rio Ribeira. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 40 cm. Foram determinados os teores totais de Pb e Zn e sua especiação nas formas: solúvel; trocável; ligada a carbonatos; ligada à matéria orgânica; ligada aos óxidos de Fe de Al de baixa cristalinidade; ligada aos óxidos de Al cristalinos e filossilicatos 1:1 e 2:1; e residual. Com base nos valores percentuais de participação de cada fração nos teores totais, procedeu-se ao agrupamento das amostras similares por meio da análise de componentes principais (PCA). Houve basicamente duas formas de contaminação dos perfis de solo, sendo uma em decorrência das partículas das chaminés e a outra em função do acúmulo de rejeitos sólidos sobre os solos. A primeira foi mais prejudicial ao ambiente em razão dos maiores teores totais e de formas mais disponíveis no solo (solução mais trocável). De modo geral, houve maior associação de Pb aos carbonatos, seguida das frações residual e óxidos de Fe e Al de baixa cristalinidade. O Zn apresentou-se em formas mais insolúveis, aumentando a participação da fração residual nos teores totais. A PCA foi sensível às diferentes formas de Pb nos solos, pois promoveu o agrupamento das amostras, principalmente, em função da participação das formas trocáveis, ligadas aos óxidos de Fe e Al e ligadas aos carbonatos, em relação aos teores totais.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

FORMAS DE FERRO, SILÍCIO E, OU, ALUMÍNIO NA GÊNESE DE FRAGIPÃS E HORIZONTES COESOS DOS TABULEIROS COSTEIROS

Na unidade geomorfológica dos Tabuleiros Costeiros dominam os solos com horizontes coesos, e alguns deles têm a presença de horizontes cimentados comumente do tipo fragipã. Esses horizontes interferem na dinâmica da água, no crescimento de raízes e, consequentemente, na nutrição mineral de plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da dissolução seletiva, a participação de formas de Fe, Si e, ou, Al na coesão e, ou, cimentação de fragipãs e horizontes coesos em Argissolos e Espodossolos da região dos Tabuleiros Costeiros do sul da Bahia e norte do Espírito Santo. Para isso, foram realizadas extrações seletivas de Fe, Si e Al por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB) e oxalato ácido de amônio. Os maiores teores de Fe, Si e, principalmente, Al extraídos por oxalato de amônio nos fragipãs sugerem que, na gênese desses horizontes, formas de baixa cristalinidade desses elementos agem como cimentantes químicos. As dissoluções seletivas não evidenciaram a participação de formas de alta ou baixa cristalinidade de Fe, Si e, ou, Al na gênese dos horiozontes coesos em solos dos Tabuleiros Costeiros. Os Argissolos Amarelos apresentaram goethitas com alta substituição isomórfica de Fe por Al, condizente com o ambiente de forte intemperização, não redutivo e pH ácido onde esses solos se encontram nos Tabuleiros Costeiros. A substituição isomórfica de Fe por Al nos óxidos de Fe cristalinos apresentaram relação com o grau de cristalinidade e teor de Fe obtido na primeira extração com o DCB.

Formas de cobre em solos de vinhedos em função do pH e da adição de cama-de-frango

O trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição de formas de cobre, em função do pH e da adição de cama-de-frango, em amostras da camada superficial (0 a 10 cm) de um Neossolo Litólico distrófico típico e de um Cambissolo Húmico alumínico típico, da região da Serra Gaúcha, cultivados por mais de 15 anos com parreirais que receberam aplicações sucessivas de produtos fitossanitários à base de cobre. Para avaliar os efeitos da variação do pH e do teor de matéria orgânica do solo nas formas de cobre, cinco doses de HNO3 (50, 100, 200, 300 e 400 mmol kg-1) e quatro doses de cama-de-frango em base seca (10, 20, 40 e 80 t ha-1) foram adicionadas aos solos. As frações observadas foram: trocável; ligada à matéria orgânica; ligada a óxidos de Fe, de Al e de Mn; e fração residual. A maior proporção do cobre dos solos esteve ligada à fração orgânica (entre 70 e 80%). Com a diminuição do pH (de 6,8 para 3,8), os teores de cobre trocável aumentaram, enquanto os teores de cobre ligados às frações matéria orgânica, óxidos e residual diminuíram. A adição de cama-de-frango não afetou significativamente a distribuição das formas de cobre nos solos, com exceção dos teores trocáveis.

Adsorção e dessorção de trifloxysulfuron-sodium e ametryn em solos brasileiros

O estudo objetivou avaliar os coeficientes adsortivos e dessortivos de ametryn e trifloxysulfuron-sodium em seis solos brasileiros, com intuito de prever o comportamento e o potencial de movimentação desses herbicidas nos solos. Utilizou-se o método Batch slurry, conduzido em condições controladas de laboratório. Para isso, 10,0 mL das soluções em CaCl2 0,01 mol L-1, contendo 0, 5, 10, 25, 50 e 100 µg mL-1 de ametryn e 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de trifloxysulfuron-sodium, foram adicionadas em frascos com 2,0 g de solo, permanecendo sob agitação orbital até atingir o tempo de equilíbrio. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com detector UV a 245 nm. A dessorção foi avaliada para a maior dosagem utilizada de cada composto. O solo Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf (Sete Lagoas) apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kf) para ambos os herbicidas, sendo o mesmo atribuído ao seu elevado teor de matéria orgânica (MO). Verificou-se correlação positiva do Kf de ametryn com MO (0,81), percentual de argila (ARG) (0,80) e capacidade de troca catiônica (CTC) (0,75) dos solos, sendo a MO identificada como o principal contribuinte na sua adsorção. Entretanto, o Kf de trifloxysulfuron-sodium apresentou apenas pequena correlação com ARG (0,48) e MO (0,28), sendo sua adsorção dependente, possivelmente, do teor de óxidos de Fe e Al presentes no solo. Baixos índices H de histerese foram verificados no ametryn em relação a trifloxysulfuron-sodium, representando maior potencial de dessorção e, conseqüentemente, risco de lixiviação desse herbicida no perfil dos solos estudados.

Metais pesados do solo após aplicação de biossólido: I - Fracionamento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e caracterização de argilas pilarizadas com pilares mistos Al/Co

Two pillaring methods were tested to synthesize pillared clays containing mixed Al/Co pillars. Using the first method, based on the traditional procedure, were obtained materials containing different Co concentrations: 10, 25, 50, 75 and 100 % of Co in the pillaring solution. Just the experiments with low concentrations (10 and 25 % of Co) has formed pillared clays, whereas the sample with 25 % of cobalt showed best results compared with the one obtained just using Al as pillaring agent (basal spacing higher than 18 Å and surface area bigger than 300 m²/g). The 27Al NMR results pointed out the formation of mixed Al/Co pillars due to decreased between the intensities of AlVI/AlIV signals, indicating that the AlIV content decreased while Co content increased, suggesting the isomorphic substitution of Al atoms for Co in the Keggin ion structure (pillaring agent). For the samples containing 75 and 100 % of cobalt, it was verified the formation of others materials, which could be identified as hydrotalcite like compounds. The second pillarization method was named mixed layers, because the objective was to intercalate clay layers with hydrotalcite layers. Thus, after calcination, the hydrotalcite layers would dehydroxylate, resulting just in the metals oxides, intercalated between the clay sheets, thus generating, a pillared clay. For this purpose, were tested 4 synthesis procedures: physical mixture, mixture in water, ionic exchange under reflux and in situ synthesis. Of these, the method which showed the best results was the in situ synthesis, in which basal spacings of 14 Å (after calcination) were obtained, indicating that the samples are intercalated with metal oxides (Mg and Al). This procedure was reproduced with a Co-Al LDH (layered double hydroxide) and similar results were obtained, testifying the method reproducibility

Influence of iron addition on the microstructure and the electrochemical corrosion of Al-Zn-Mg alloys

The effect of Fe addition on the microstructural properties and the corrosion resistance of Al-Zn-Mg alloys submitted to different heat treatments (cast, annealed and aged), has been studied in chloride solutions using optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray (EDX), cyclic polarization (CP) and open circuit potential (o.c.p.) measurements. The presence of 0.3% Fe in the alloy limited the growth of the MgZn2 precipitates, both in the annealed and in the quenched specimens. No effect of Cr on the grain size in the presence of Fe was found because of the accumulation of Cr in the Fe-rich particles. Fe in the Al-Zn-Mg alloys also made them more susceptible to pitting. Pitting occurred mainly near the Fe-rich particles both, under o.c.p. conditions in O-2-saturated solutions and during the CP.

Gênese de solos derivados de rochas ultramáficas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

Os solos derivados de rochas serpentinizadas ou serpentinitos constituem um grupo especial de solos em toda superfície terrestre. de caráter ultramáfico, ou seja, rochas com mais de 70 % de minerais máficos (ferromagnesianos), os serpentinitos apresentam uma mineralogia pobre em sílica e escassa em Al, sendo, no entanto, muito enriquecida em Mg. São poucos os estudos sobre a morfologia, mineralogia, gênese e classificação dos solos desenvolvidos de tais rochas. em ambiente tropical úmido no sudoeste de Minas Gerais, na zona do greenstone belt do Morro de Ferro, em superfícies geomórficas jovens, três perfis de solos representativos dessa paisagem sobre rochas serpentinizadas foram caracterizados por meio de descrições macro e micromorfológicas, análises granulométricas, químicas e por mineralogia de raios X das frações argila e silte. Complementarmente, para acompanhamento da alteração geoquímica dos horizontes do solo, foram feitas microanálises das seções delgadas por EDRX. Os solos foram classificados como Chernossolo Háplico Férrico típico, Cambissolo Háplico eutroférrico léptico e Neossolo Regolítico eutrófico típico e, embora situados num clima que favorece o rápido intemperismo, do ponto de vista morfológico e mineralógico, mostraram-se similares aos solos derivados de rochas serpentinizadas das regiões subtropicais e temperada. No processo de formação de solo, a evolução da trama segue a seguinte seqüência: alteração da rocha ® trama frâgmica ® trama porfírica com cavidades ® trama porfírica aberta por coalescência de cavidades. O processo de argiluviação é evidente e se dá em dois estádios distintos: argiluviação primária, que ocorre nas fendas e cavidades que se formam por alteração de rocha, e argiluviação secundária, verificada na porosidade mais aberta e evoluída da coalescência das cavidades. Os solos apresentam mineralogia pouco comum para solos tropicais, com presença de minerais primários de fácil decomposição até mesmo na fração argila, com destaque para o talco, clorita trioctaedral e ocorrência limitada de tremolita, sendo esta última abundante na fração silte. Óxidos de Fe, caulinita e os interestratificados de clorita-esmectita e de clorita-vermiculita completam a assembléia mineralógica. A tendência de evolução é para B textural ou para B nítico com mineralogia 1:1 e alto conteúdo de óxidos de Fe. Nas fases iniciais de alteração, os alteromorfos já apresentam composição química similar aos agregados do solo, com forte perda de Mg, Ca e Si e acúmulo relativo de Al e Fe. Nas três situações estudadas, ocorreu um rejuvenescimento superficial por erosão diferencial, que acumulou material grosseiro e removeu os finos, contribuindo para o incremento da relação textural.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Adubação com manganês em soja: efeitos no solo e na planta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribution and availability of copper, iron, manganese and zinc in the archaeological black earth profile from the Amazon region

Os solos de terra preta arqueológica são ricos em matéria orgânica, contêm fragmentos cerâmicos e artefatos líticos e apresentam nutrientes em concentrações mais elevadas do que outros tipos de solos. Com o intuito de contribuir com informações sobre concentrações de micronutrientes disponíveis em solos de terra preta, foram avaliadas através de extrações químicas sequenciais, a distribuição e disponibilidade de Cu, Fe, Mn e Zn em um perfil de terra preta arqueológica no município de Juruti, estado do Pará. As maiores concentrações de Cu, Fe, Mn e Zn no perfil são encontradas na fração residual. Este estudo mostrou que ferro, manganês e zinco são preferencialmente disponíveis a partir das frações, associados aos óxidos de Fe-Mn, variando de 1265,39 a 1818,12 mg kg^-1, 0,83 a 48,51 mg kg^-1 e 1,92 a 12,05 mg kg^-1, respectivamente, e o cobre a partir da matéria orgânica, variando de 0,13 a 0,45 mg kg^-1.

Suscetibilidade magnética e sua associação com atributos do solo e do relevo em uma topossequência de Latossolos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Prismatine and Ferrohogbomite-2N2S in Granulite-Facies Fe-Oxide Lenses in the Eastern Ghats Belt at Venugopalapuram, Vizianagaram District, Andhra Pradesh, India: Do Such Lenses Have a Tourmaline-Enriched Lateritic Precursor?

Fluorine-rich prismatine, (square,Fe,Mg)(Mg,Al,Fe)(5)Al-4(Si,B,Al)(5)O-21(OH,F), with F/(OH+F) = 0.36-0.40 and hercynite are major constituents of a Fe-Al-B-rich lens in ultrahigh-temperature granulite-facies quartz-sillimanite-hypersthene-cordierite gneisses of the Eastern Ghats belt, Andhra Pradesh, India. Hemo-ilmenite. sapphirine, magnetite, biotite and sillimanite are subordinate. Lithium, Be and B are concentrated in prismatine (140 ppm Li, 170 ppm Be, and 2.8-3.0 wt.% B2O3). Another Fe-rich lens is dominantly magnetite, which encloses fine-grained zincian ferrohogbomite-2N2S, (Fe2+ Mg,Zn,Al)(6) (Al,Fe3+,Ti)(16)O-30(OH)(2), containing minor Ga2O3 (0.30-0.92 wt.%). Fe-Al-B-rich lenses with prismatine (or kornerupine) constitute a distinctive type of B-enrichment in granulite-facies rocks and have been reported from four other localities worldwide. A scenario involving a tourmaline-enriched lateritic precursor affected by dehydration melting is our preferred explanation for the origin of the Fe-Al-B-rich lenses at the five localities. Whole-rock analyses and field relationships at another of these localities, Bok se Puts, Namaqualand, South Africa, are consistent with this scenario. Under granulite-facies conditions, tourmaline would have broken down to give korner-upine-prismatine ( other borosilicates) plus a sodic melt containing H2O and B. Removal of this melt depleted the rock in Na and B, but the formation of ferromagnesian borosilicate phases in the restite prevented total loss of B.

Mn/Ca and Fe/Ca systematics in benthic foraminifera from the Peruvian OMZ

In this study we present an initial dataset of Mn/Ca and Fe/Ca ratios in tests of benthic foraminifera from the Peruvian oxygen minimum zone (OMZ) determined with SIMS. These results are a contribution to a better understanding of the proxy potential of these elemental ratios for ambient redox conditions. Foraminiferal tests are often contaminated by diagenetic coatings, like Mn rich carbonate- or Fe and Mn rich (oxyhydr)oxide coatings. Thus, it is substantial to assure that the cleaning protocols are efficient or that spots chosen for microanalyses are free of contaminants. Prior to the determination of the element/Ca ratios, the distributions of several elements (Ca, Mn, Fe, Mg, Ba, Al, Si, P and S) in tests of the shallow infaunal species Uvigerina peregrina and Bolivina spissa were mapped with an electron microprobe (EMP). To visualize the effects of cleaning protocols uncleaned and cleaned specimens were compared. The cleaning protocol included an oxidative cleaning step. An Fe rich phase was found on the inner test surface of uncleaned U. peregrina specimens. This phase was also enriched in Al, Si, P and S. A similar Fe rich phase was found at the inner test surface of B. spissa. Specimens of both species treated with oxidative cleaning show the absence of this phase. Neither in B. spissa nor in U. peregrina were any hints found for diagenetic (oxyhydr)oxide or carbonate coatings. Mn/Ca and Fe/Ca ratios of single specimens of B. spissa from different locations have been determined by secondary ion mass spectrometry (SIMS). Bulk analyses using solution ICP-MS of several samples were compared to the SIMS data. The difference between SIMS analyses and ICP-MS bulk analyses from the same sampling sites was 14.0-134.8 µmol mol-1 for the Fe/Ca and 1.68(±0.41) µmol mol-1 for the Mn/Ca ratios. This is in the same order of magnitude as the variability inside single specimens determined with SIMS at these sampling sites (1sigma[Mn/Ca] = 0.35-2.07 µmol mol-1; 1sigma[Fe/Ca] = 93.9-188.4 µmol mol-1). The Mn/Ca ratios in the calcite were generally relatively low (2.21-9.93 µmol mol-1) but in the same magnitude and proportional to the surrounding pore waters (1.37-6.67 µmol mol-1). However, the Fe/Ca ratios in B. spissa show a negative correlation to the concentrations in the surrounding pore waters. Lowest foraminiferal Fe/Ca ratios (87.0-101.0 µmol mol-1) were found at 465 m water depth, a location with a strong sharp Fe peak in the pore water next to the sediment surface and respectively, high Fe concentrations in the surrounding pore waters. Previous studies found no living specimens of B. spissa at this location. All these facts hint that the analysed specimens already were dead before the Fe flux started and the sampling site just recently turned anoxic due to fluctuations of the lower boundary of the OMZ near the sampling site (465 m water depth). Summarized Mn/Ca and Fe/Ca ratios are potential proxies for redox conditions, if cleaning protocols are carefully applied. The data presented here may be rated as base for the still pending detailed calibration.