Dinâmica de acidificação e de liberação de metais na solução do solo de perfis de solos construídos na área de mineração de carvão de Candiota, RS
Resumen
O carvão mineral e rochas associadas podem conter pirita, que ao entrar em contato
com ar ou água sofre oxidação, produzindo ácido sulfúrico. Essa acidez acelera
dissolução dos minerais do solo e aumenta a concentração de metais pesados na
solução do solo, criando a drenagem ácida da mina que contamina as águas
superficiais e subsuperficiais. Este estudo teve o objetivo de investigar o efeito da
drenagem ácida nas propriedades químicas e na retenção da solução do solo
construído numa área de mineração de carvão em Candiota, RS. Foram abertas
trincheiras e coletadas amostras deformadas e indeformadas, em quatro
profundidades (0-10; 40-50; 100-110; 190-200 cm), bem como instalados lisímetros
de sucção e sensores de umidade, em perfis de solos construídos de diferentes
idades e morfologia (sem terra vegetal: MII-T1 – 28 anos; com terra vegetal: MIV-T1
– 18 anos, MIV-T2 – 17 anos, MVII-T3 – 10 anos, MIV-T4 – 4 anos). Nas amostras
deformadas foram realizadas análises físicas e químicas básicas (granulometria, pH
(em água, em CaCl2), índice SMP, cátions trocáveis, acidez potencial e carbono
orgânico), metais extraídos pelo método US-EPA3050, o potencial de acidificação
(PA) e de neutralização (PN) pelo método do peróxido de hidrogênio, bem como a
mineralogia, analisada por difratometria de raios X na forma de pó na amostra total.
Para a coleta de solução do solo a campo foram instalados lisímetros de sucção
(ecoTech, Bonn, Germany) e o monitoramento da umidade do solo foi feito com
sensores de umidade (Watermark). A obtenção da solução do solo em laboratório foi
feita pelo método do extrato da pasta saturada. Os metais e os cátions básicos das
soluções do solo obtidas pelos dois métodos foram analisadas por ICP-OES e o Si e
o S determinados por espectroscopia UVvisível e os resultados comparados por
testes não paramétricos e em diagramas de estabilidade mineral. Foram obtidas
curvas de retenção de solução do solo por câmara de Richards e pelo WP-4 e
calculada a capacidade de água disponível em função do potencial osmótico.
Concluiu-se que (a) todas camadas de estéril dos solos construídos possuem
potencial de acidificação e que as camadas de terra vegetal e argila (malhas IV e
VII) apresentaram potencial líquido positivo (não geradoras de acidez), indicando
estarem livres de contaminação por sulfetos; (b) ambos os métodos de extração de
solução do solo se mostraram equivalentes em termos de concentração de íons
extraídos, conforme teste não paramétrico de Mann-Whitney; porém os diagramas
de estabilidade mineral mostraram comportamento discrepante em função da maior
atividade do Al na solução extraída com a pasta saturada em laboratório, mais
diluída; (c) a solução do solo, por ambos métodos, confirmam a formação de
drenagem ácida em profundidade, mesmo nas áreas com cobertura de terra vegetal
ou argila (malhas IV e VII), indicando que essas camadas não são suficientes para
conter ou minimizar o processo de geração de drenagem ácida; (d) na solução do
solo foram encontrados valores acima do permitido para consumo humano para
vários elementos (S, Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Cr, Ni, Pb, Se e As), como resultado do
processo ativo de sulfurização, contrastando com a extração pelo método USEPA
3050, que indica somente valores acima para As e Se; (e) os estéreis de mineração
dos solos construídos retém solução do solo com maior energia em relação às
camadas superficiais (terra vegetal e argila) em função do caráter da porosidade dos
estéreis, oriundo de processos litogênicos (diagênese), que aliada ao elevado
potencial osmótico, reduz a quantidade de água disponível as plantas e (f) o
monitoramento da variação da umidade do solo nos perfis dos solos construídos
mostrou que as camadas de terra vegetal e de argila, em função da menor
capacidade de retenção de água, mesmo quando saturadas, apresentaram menores
níveis de umidade do solo ao longo do tempo do que as camadas mais profundas,
compostas pelos estéreis de mineração.
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