Revegetação de Áreas de Mineração com Presença de Substratos Sulfetados

Abstract

A constante preocupação com a contaminação de áreas de exploração mineral e a pressão por parte da sociedade e de órgãos ambientais promove a busca por técnicas eficientes de recuperação ambiental destes locais. A extração de determinados minerais como ouro pode estar associada à geração de drenagem ácida, promovendo a contaminação de áreas adjacentes, sendo nessários planos de recuperação mais complexos e de elevado custo. Além disso, é marcante a ocorrência de mobilização de metais pesados e metaloides, como arsênio (As) decorrentes da drenagem ácida. Uma vez que as técnicas de recuperação de áreas degradadas pela mineração normalmente estão relacionadas à revegetação, este trabalho teve como objetivo avaliar diferentes materiais e formas de cobertura de substrato sulfetado remanescente de exploração de ouro com a finalidade de fornecer condições para o estabelecimento e crescimento de vegetação. O experimento foi instalado em campo com treze tratamentos, em esquema fatorial (1 x 1 x 1) + (2 x 3 x 2), com um modelo de três camadas acima do substrato sulfetado pouco intemperizado (B2). A primeira, denominada camada de quebra de capilaridade (CQC), que possui a função de evitar a ascensão de água por capiliriade, foi constituida por brita calcária ou laterita. A segunda, denominada camada selante (CS), que possui a função de minimizar a drenagem de água e o fluxo de gases, quando presente, foi constituída por solo (horizontes A e B de um Latossolo vermelho amarelo LVA) ou substrato sulfetado muito intemperizado (B1). A última camada, denominada camada de cobertura (CC), cuja função é dar suporte ao crescimento das plantas, foi constituída de solo ou B1. As espécies utilizadas para a revegetação foram Melinis minutiflora P. Beauv (capim gordura), Stizolobium aterrimum Piper & Tracy (mucuna preta), Lolium multiflorum Lam. (azevém), Crotalaria spectabilis Roth. (crotalária) e Stylosanthes spp. Stylosanthes capitata Vogel e S. macrocephala M. B. Ferr. et S. Costa (estilosante). Realizou-se a caracterização química, física e mineralógica dos diferentes materiais aos cinco meses após o plantio; e avaliação da atividade microbiana e matéria orgânica do solo (MOS) dez e treze meses após o plantio. Foram avaliadas também matéria seca produzida e teores foliares de As por tratamento. O solo apresenta textura muito argilosa (72 % de argila), enquanto o substrato B1 possui textura franco siltosa (65 % de silte). A umidade dos materiais na CC foi em média de 0,11 kg kg-1 para o solo e 0,03 kg kg-1 para o substrato B1 (período seco), e de 0,30 kg kg-1 para o solo e 0,06 kg kg-1 para o B1 (período chuvoso). Após treze meses, tratamentos que apresentavam laterita na CQC produziram em média 0,98 t ha-1 (p < 0,01) a mais de material vegetal do que os tratamentos que continham brita calcária, e os teores foliares médios de As nos tratamentos com brita calcária na CQC apresentaram 6,12 mg kg-1 (p < 0,05) a mais do que naqueles que possuíam lateria na CQC. A diferença da biomassa produzida para os tratamentos com solo ou B1 na CS foi significativa apenas para tratamentos com brita calcária na CQC. Tratamentos que possuíam solo na CS produziram em média 5,16 t ha-1 (p < 0,01) a mais de biomassa do que aqueles que possuíam B1 na CS. A média dos teores disponíveis de arsênio para o solo foi significativamente menor do que para o substrato B1. Sendo assim, a presença de solo na CC ocasionou produção de biomassa significativamente maior do que nos tratamentos com B1 naquela camada. O carbono na biomassa microbiana (BMSC) foi significativamente maior nas parcelas que receberam solo na CC em relação ao B1. O quociente microbiano (qCO2), relação entre a quantidade de CO2 produzido por unidade de carbono da biomassa microbiana por unidade de tempo, apresentou valores altos, sendo estes relativamente maiores para o B1. Dentre as espécies utilizadas, o capim gordura e a crotalária se mostraram mais tolerantes às condições do B1 e o azevém não se estabeleceu neste material. O uso de solo como constituinte da camada selante e da camada de cobertura resultou em melhores condições para o estabelecimento das plantas. No entanto, dependendo da combinação das camadas, é possível a utilização de B1 nas CS e CC, exercendo menor pressão sobre o uso dos solos de outras áreas, representando assim, considerável redução de custo de recuperação da área.

The constant concern about the contamination of mineral exploration areas and pressure from society and environmental agencies promotes the search for efficient techniques for environmental remediation of these sites. The extraction of certain minerals such as gold may be associated with the generation of acid mine drainage, promoting the contamination of adjacent areas, than recovery plans more complex and costly are necessary. Moreover, it is notable the occurrence of mobilizing heavy metals and metalloids such as arsenic (As) resulting from acid mine drainage. Since the techniques of reclamation of mining are usually related to revegetation, this study aimed to evaluate different materials and cover forms of gold exploration sulfide substrate remaining in order to provide conditions for the establishment and growth of vegetation. The experiment was conducted in field with thirteen treatments in a factorial (1 x 1 x 1) + (2 x 3 x 2), with a model of three layers above the sulfide substrate slightly weathered (B2). The first, called capillary breaking layer (CQC), which has the function of preventing the rise of water by capillarity, was composed of crushed limestone or laterite. The second, called sealant layer (CS), which has the function of minimizing the drainage of water and the gas stream, when present, consisted of soil (A and B horizons of an Oxisol LVA) or very weathered sulphide substrate (B1). The last layer, called coverage layer (CC), whose function is to support the growth of plants, consisted of soil or B1. The species used for revegetation were Melinis minutiflora P. Beauv (fat grass), Stizolobium aterrimum Piper & Tracy (velvet bean), Lolium multiflorum Lam (ryegrass), Crotalaria spectabilis Roth. (crotalaria) and Stylosanthes spp. Stylosanthes capitata Vogel and S. macrocephala M. B. Ferr. et S. Costa (estilosante). It was analyzed the chemical, physical and mineralogical characteristics of these materials five months after planting, and evaluation of microbial activity and soil organic matter (MOS) ten and thirteen months after planting. We also evaluated the dry biomass and foliar contents of arsenic per treatment. The soil is very clayey (72 % clay), while the substrate B1 has silty loam texture (65 % silt). The moisture of the materials in CC averaged 0.11 kg kg-1 for soil and 0.03 kg kg-1 for substrate B1 (dry season), and 0.30 kg kg-1 for soil and 0.06 kg kg-1 for B1 (rainy season). After thirteen months, treatments that had the laterite CQC produced on average 0.98 t ha-1 (p < 0.01) more plant material than treatments containing crushed limestone, and foliar contents of As average in this treatment presented 6.12 mg kg-1 (p < 0.05) more than those which had laterite in CQC. The difference of biomass produced for treatments with soil or B1 in CS was significant only for treatments with crushed limestone in CQC. Treatments that had soil in CS produced on average 5.16 t ha-1 (p < 0.01) more biomass than those with B1 in CS. The average arsenic concentration available to the soil was significantly lower than that of the substrate B1. Thus, the presence of soil in CC caused the biomass significantly higher than in treatments with B1. The microbial biomass carbon (BMS-C) was significantly higher in the plots that received land in CC relative to B1, indicating lower environmental sustainability when the latter material is used as cover. The microbial quocient (qCO2), a relation between the amounts of CO2 generated per unit of microbial biomass per unit of time, showed high values, which are relatively higher for B1. Among the species used, the fat grass and crotalaria were more tolerant to B1 conditions and ryegrass was not established in this material. The use of soil as a constituent of the sealant layer and the cover layer resulted in better conditions for plant establishment. However, depending on the combination of layers, it is possible to use B1 in CC and CS, exerting less pressure on the use of soils in other areas, thus representing a considerable cost reduction of recovery area.