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.
RESUMO A influência do manejo ou a adição de contaminante ao solo, normalmente, induz uma resposta mais rápida sobre a mesofauna do solo do que em outros atributos pedológicos, o que torna esses organismos bons indicadores de qualidade ambiental. Os objetivos deste trabalho foram identificar e quantificar os grupos de organismos da mesofauna dos solos e determinar os teores de Pb e Zn de plantas da área de mineração e metalurgia de Pb, no município de Adrianópolis (PR), de modo que fossem gerados indicadores biológicos da qualidade desses solos. Os solos selecionados apresentaram as seguintes características em relação às formas de contaminação: solo 1 -referência (mata nativa); solo 2 -resíduos incorporados ao perfil; solos 3 e 6 -próximos às chaminés da fábrica, com potencial de aporte de material particulado; e solo 5 -grande volume de rejeitos sobre o solo. Foram utilizados funis de Berlese, coletando-se amostras na profundidade de 0 a 5 cm (20 funis x 5 solos x 1 profundidade x 4 épocas = 400 amostras). Após separação da mesofauna, procedeu-se à triagem e identificação dos organismos com o auxílio de lupa. Amostras de formiga foram digeridas com HNO 3 concentrado em sistema fechado de micro-ondas, e os teores de Pb e Zn foram determinados por espectroscopia de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP-AES). Plantas da família Poaceae foram coletadas em todos os solos e, após digestão das amostras da parte aérea e da raiz pelo método nítrico-perclórico,
RESUMOSão vários fatores que determinam as variações horizontais e verticais nos atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos. Assim, objetivou-se aplicar a técnica de análise por componentes principais (ACP) para verificar a similaridade de amostras de solos em uma área, com base na granulometria e em seus atributos químicos e mineralógicos, e estabelecer relações com o material de origem, profundidade do solo e interferências antrópicas. Coletaram-se amostras em três profundidades (0-10 cm; 10-20 cm e 20-40 cm) de 8 locais distintos dentro de uma área de extração e beneficiamento de metais pesados, no município de Adrianópolis-PR. Foram determinados a granulometria e os atributos da fertilidade dos solos. A fração argila foi estudada por difratometria de raios X, análises térmicas e extrações químicas com oxalato de amônio e ditionito-citrato-bicarbonato. Com base nos resultados geraram-se duas ACP, uma com a granulometria e os dados químicos e outra com os mineralógicos. A primeira demonstrou que o material de origem associado à incorporação de resíduos da metalurgia de metais pesados aos perfis de solo foram determinantes para o agrupamento das amostras. Já a segunda, discriminou as amostras do solo alóctone (sedimentos coluvionares), mas, devido à similaridade da mineralogia da fração argila, não separou solos com diferentes graus de desenvolvimento (Neossolos e Cambissolos). Os teores de hematita, se contrapondo aos teores de goethita, mais os teores de gibbsita, foram preponderantes para o agrupamento das amostras. Desta forma, recomenda-se a utilização da ACP para discriminar solos nas condições do presente estudo.Palavras-chave: mineralogia; análise multivariada; mineração de metais pesados. ABSTRACTThere are several factors that determine the horizontal and vertical variation in the chemical, physical and mineralogical soil attributes. The objective was to apply the technique of principal component analysis (PCA) to verify the similarity of soil samples in an area, based on particle size and their chemical and mineralogical characteristics, and establish relations with the source material, soil`s depth and antropic interferences. Samples were collected at three depths (0-10 cm, 10-20 cm and 20-40 cm) from eight different locations within an area of extraction and processing of heavy metals in the city of Adrianópolis-PR. Texture and the attributes of soil fertility were determined. The clay fraction was studied by X-ray diffraction, thermal and chemical extractions with ammonium oxalate and dithionite-citrate-bicarbonate. Based on the results, two PCA were generated, one with particle size and chemical data and another with mineralogic data. The first showed that the parent materials associated with the incorporation of heavy metal metallurgy wastes in soil profiles were determinant in grouping the samples. The second PCA separated allochthonous soil samples (colluvium sediments), but given the similarity of clay mineralogy, couldn't not separated soils with different degrees of development (E...
O uso da terra de acordo com sua potencialidade é fundamental na implantação de sistemas agrícolas baseados na sustentabilidade ambiental. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo aplicar e comparar os sistemas de Aptidão Agrícola das Terras (SAA), Capacidade de Uso (SCU) e Fragilidade Ambiental (FA) em conjunto com a Legislação Ambiental na microbacia do rio Campestre – Colombo – PR para determinar seu potencial de uso agrícola. Estas metodologias podem ser utilizadas para avaliação e planejamento do uso adequado do solo para fins produtivos e de preservação ambiental. Para tanto foi utilizado o software SPRING elaborado pelo INPE, sendo a ferramenta LEGAL a base para a elaboração dos mapas. O conflito de uso indica que apenas 15% da microbacia, média dos sistemas de aptidão agrícola e capacidade de uso das terras, está super utilizada, e que aproximadamente 50% da área está de acordo com a recomendação. Este estudo também mostrou que 15% da microbacia deve estar preservada com mata ciliar e que 26% desta área de preservação permanente precisa ser recuperada para atender à legislação ambiental. Os resultados da fragilidade ambiental (potencial e emergente) mostram que a microbacia possui naturalmente um potencial favorável à degradação devido à alta declividade da região e aos solos pouco desenvolvidos. No entanto, a cobertura vegetal presente na microbacia (43% de vegetação arbórea natural, 17% de vegetação arbórea plantada e 25% de pastagem) contribui de forma positiva diminuindo a fragilidade ambiental.
SUMMARYIn addition to the more reactive forms, metals can occur in the structure of minerals, and the sum of all these forms defines their total contents in different soil fractions. The isomorphic substitution of heavy metals for example alters the dimensions of the unit cell and mineral size. This study proposed a method of chemical fractionation of heavy metals, using more powerful extraction methods, to remove the organic and different mineral phases completely. Soil samples were taken from eight soil profiles (0-10, 10-20 and 20-40 cm) in a Pb mining and metallurgy area in Adrianópolis, Paraná, Brazil. The Pb and Zn concentrations were determined in the following fractions (complete phase removal in each sequential extraction): exchangeable; carbonates; organic matter; amorphous and crystalline Fe oxides; Al oxide, amorphous aluminosilicates and kaolinite; and residual fractions. The complete removal of organic matter and mineral phases in sequential extractions resulted in low participation of residual forms of Pb and Zn in the total concentrations of these metals in the soils: there was lower association of metals with primary and 2:1 minerals and refractory oxides. The powerful methods used here allow an identification of the complete metal-mineral associations, such as the occurrence of Pb and Zn in the structure of the minerals. The higher incidence of Zn than Pb in the structure of Fe oxides, due to isomorphic substitution, was attributed to a smaller difference between the ionic radius of Zn 2+ and Fe 3+ .Index terms: isomorphic substitution, sequential analysis, iron oxide, kaolinite.(
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