Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://locus.ufv.br//handle/123456789/1587
Tipo: Tese
Título: Geoquímica e distribuição de metais pesados em solos na região de Unaí, Paracatu e Vazante, MG
Título(s) alternativo(s): Geochemistry and distribution of heavy metals in soils of Unai, Paracatu and Vazante region, MG
Autor(es): Burak, Diego Lang
Primeiro Orientador: Fontes, Maurício Paulo Ferreira
Primeiro coorientador: Ker, João Carlos
Segundo coorientador: Fernandes, Raphael Bragança Alves
Primeiro avaliador: Martins, éder de Souza
Segundo avaliador: Andrade, Felipe Vaz
Abstract: O estudo da dinâmica dos metais pesados na região Unaí, Paracatu e Vazante foi feito abordando diferentes escalas de estudo, enfocando a distribuição dos metais pesados na paisagem, em solos de uma toposseqüência da representativa da paisagem e em frações granulométricas nos solos dessa toposseqüencia. Para isso foram utilizados ferramentas de análise geoestatística e fracionamento físico, além de extrações químicas totais e parciais. O objetivo do Capítulo 2 foi avaliar e interpretar os padrões espaciais de distribuição geoquímica de metais pesados (Co, Cu, Ni, Pb e Zn) e elementos maiores (Al, Fe, Ti, Mg e Mn) de origem natural nos solos da região de Unaí-Paracatu-Vazante, Minas Gerais e relação com a geologia e geomorfologia. Amostras georreferenciadas coletadas em duas profundidades (0-20 e 60-80 cm) foram trituradas e submetidas à extração com água-régia e as médias entre as duas profundidades foram utilizadas. As altitudes das regiões amostradas variaram de 1040 a 480 m de altitude. Foram feitas analises estatísticas descritivas, correlações de Pearson a Análise de Componentes Principais dos teores de todos os metais. Posteriormente, mapas geoestatísticos foram gerados utilizando-se a krigagem ordinária como interpolador. O Pb, Zn e Mn estão fortemente associados na região, assim como o Cu e Fe. O Al, predominantemente encontrado em maiores altitudes (>900 m), não apresenta nenhuma associação com os metais pesados. O Pb e Zn apresentaram maiores teores em solos próximos às rochas calcárias (altitude entre 650 e 550 m), e para o Cu, maiores teores foram observados sobre os filitos carbonosos (altitude entre 650 e 750 m). Co e Ni estiveram relacionados às regiões de acúmulo de sedimentos, nas menores altitudes dentro da região (500 a 480 m). Apesar de um maior efeito dispersivo do intemperismo tropical na distribuição de metais, o Cu, Pb e Zn apresentaram maiores teores próximo a suas fontes em conseqüência da maior afinidade desses metais aos óxidos de Fe e Mn, formados predominantemente sob condições tropicais e presentes também próximos na fonte dos metais pesados. Em contrapartida, a baixa afinidade do Ni e Co pelos óxidos de Fe e Mn e a geomorfologia da região permitiram sua migração ao longo da rede de drenagem a partir da sua fonte para as regiões de acúmulo de sedimentos em menor altitude. No Capítulo 3, avaliou-se os padrões de distribuição espacial do Pb e Zn extraídos pelo DTPA (fração disponível) e suas relações os teores de Al, Fe, Mn, Mg, Pb e Zn extraídos pela água-régia (pseudo-totais), contextualizando ainda a geomorfologia e geologia. A relação dos teores de Pb e Zn extraído pelo DTPA com os atributos químicos, físicos e mineralógicos de solos representativos da região também foi avaliada. Os teores disponíveis de Pb e Zn são baixos. De modo geral, somente o Pb apresenta teores disponíveis mais elevados, e a região mais rica em Pb (disponível e pseudo- total) ocorre próximo aos dolomitos, caracterizados como fontes de Pb na região. Nas regiões com os maiores teores de Pb extraídos pelo DTPA e águarégia, esse metal ocorre associado aos óxidos de Mn. A geomorfologia influenciou na dispersão principalmente do Zn mais disponível como evidenciado pela menor relação entre o padrão de distribuição espacial dos teores em superfície e em subsuperfície. Adicionalmente, os teores dessas duas camadas não apresentam relação com teores pseudo-totais. Teores disponíveis elevados de Zn e Pb na camada e 60-80 cm ocorrem em solos com um menor grau de intemperismo (solos sobre filitos carbonosos) e/ou com influência dos processos de sedimentação onde esses metais estão em formas mais trocáveis. No Capítulo 4, estudou-se a relação da pedogênese e distribuição do Pb e Zn em frações físicas de solos de uma toposseqüência Cambissolo-Latossolo. Para isso, estudaram- se os teores totais de metais em diferentes frações granulométricas dos horizontes A e B de um Cambissolo sobre calcários dolomíticos e de um Latossolo sobre rochas pelíticas, ambos coletados dentro de uma região rica em metais pesados. Com o método de agitação em água foram separadas as frações 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m, 50-20 &#956;m e <20 &#956;m. Posteriormente das frações 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m, 50-20 &#956;m foram obtidas frações mais finas correspondentes a revestimentos e microagregados estáveis (não recuperados pelo método de agitação em água) por meio da ultrassonificação,. A fração de < 20 &#956;m separada por agitação em água apresentou os elevados teores de metais em conseqüência da presença de frações mais finas e mais reativas. Foi observada uma diferença nos teores das frações 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m, 50-20 &#956;m antes e após a ultrassonificação. Somente as frações 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m, 50-20 &#956;m do Cambissolo, mesmo após a ultrassonificação, apresentaram teores elevados de Pb e Zn, demonstrando a presença de minerais portadores de metais na fração grosseira deste solo. As frações <20 &#956;m obtidas após a ultrassonificação, caracterizadas como revestimentos e microagregados, apresentaram os maiores teores de Pb e Zn. Em geral, o Pb foi enriquecido nos revestimentos e juntamente com óxidos de Mn e o carbono orgânico. O Zn e Pb estiveram mais associados aos óxidos de Fe e Al na foram de microagregados. O Cambissolo é fonte de Pb e Zn para a região de entorno e, neste solo, a maior acumulação de Pb ocorre em feições pedogenéticas como revestimentos argilosos sobre a fração areia e concreções, enquanto nos Latossolos, a formação de microagregados estáveis enriquecidos em Pb e Zn, é o principal processo pedogenético de atenuação da presença do Pb no ambiente.
The study of heavy metals dynamics in the region of Unaí, Paracatu and Vazante was conducted in different study scales, emphasizing the distribution of heavy metals in the landscape, in a representative toposequence of soils in the landscape, and in particle-size fractions these soils toposequence. The purpose of the second Chapter was to evaluate and interpret the spatial patterns of geochemical distribution of heavy metals (Co, Cu, Ni, Pb and Zn) and major elements (Al, Fe, Ti, Mg and Mn) of natural origin in the soils of the regions of Unaí, Paracatu e Vazante, Minas Gerais and the relation with geology and geomorphology. Samples collected at two depths (0-20 and 60-80 cm) were ground and submitted to extraction with aqua-régia and de average of metal contents of the two depths was used. The altitude of the sampled regions ranged from 1040 to 480 m. Descriptive statistical analyses; Pearson s correlation and Principal Components Analysis of the contents of all metals were performed. Subsequently geoestatistical maps were obtained, utilizing ordinary kriging as the interpolator. The Pb, Zn and Mn were strongly associated among themselves as well as the Cu and Fe. The Al, predominantly found in higher altitudes (>900 m), did not show any association with heavy metals. The Pb and Zn had higher contents in soils near dolostone (altitude between 650 to 550 m). The highest contents of Cu were observed over black shales rocks (altitude between 650 to 750 m). Co and Ni were related to the regions of sediments accumulation, in the lower altitudes within the region (550 to 480 m), Even though there is a higher dispersive effect of tropical weathering in the distribution of metals, the Cu, Pb and Zn had the highest contents near their sources as result of the greater affinity of these metals to the Fe and Mn oxides, predominantly formed under tropical conditions and also present near the source of heavy metals. On the other hand, the low affinity of Ni and Co to Fe and Mn oxides and the geomorphology of the region allowed their migration along the channel network from theirs source to the zones of sediments accumulation in lower altitudes. In the third Chapter we had the objective of evaluating the patterns of spatial distribution of Pb and Zn extracted by DTPA (available fraction) and their relation to the contents of Al, Fe, Mn Mg, Pb an Zn extracted by aqua-régia (pseudo-totals). The geomorphology and the geology were also considered. In addition, e evaluated the relations of the contents of Pb and Zn extracted by DTPA with chemical, physical and mineralogical attributes of soils representatives of the region. The amounts of Pb and Zn were low. In general, only the Pb had higher available amounts and the richest in Pb pseudo-total contents in vicinities regions of the dolostone, characterized as Pb sources in the region. In the zones with the highest amounts of Pb extracted by DTPA and aqua-régia, this metal occurs associated with the Mn oxides. The geomorphology affected mainly the dispersion of more available Zn, as revealed by the smaller relation between the patterns of spatial distribution of the amounts on c and subsurface. In addition, the contents of these two layers do not have relations with the pseudo total amounts. High available contents of Zn and Pb on the 60-80 cm layer occur in soils with a lower degree of weathering (soils on black shale) and in soil under the influence of sedimentations processes, where these metals exist in more exchangeable forms. The fourth Chapter aimed to study the relation of the pedogenesis and the distribution of Pb and Zn in physical fractions of soils in Cambisol-Ferrasol toposequence. The total amounts so metals in different particle-size fractions of A and B horizon of Cambisol over dolostone and of a Ferralsol over shales and metasediments were evaluated. Both soils had been collected in a rich heavy metal region. Using the method of agitation in water, the fractions 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m, 50-20 &#956;m and <20 &#956;m were separated. From these fractions, finer fractions corresponding to coatings and stables microaggregates (not recovered by agitation in water) were obtained by ultrasonic method. The fraction < 20 &#956;m (separated by agitation in water) had highs contents of metals as result of the presence of finer and more reactive fractions. We observed a difference in the amounts of fractions 200 &#956;m, 200-50 &#956;m and 50-20 &#956;m before and after the ultrasonic method. Only the 2000-200 &#956;m, 200-50 &#956;m and 50-20 &#956;m fractions of the Cambisol even after the ultrasonic method, had the high contents of Pb and Zn, indicating the presence of metals-accumulating minerals in this soils. The fractions <20 &#956;m obtained after ultrasonic method and characterized as coatings and microaggregates exhibits higher contents of Pb and Zn. In general, the Pb was enhanced in the coatings together with the Mn oxides and organic carbon. In general, Zn and Pb were more associated with Fe and Al oxides in microaggregates. The Cambisol is a source of Pb and Zn for surrounding region and in this soil the coatings and concretions are the greater Pb accumulating-compartments, whereas in Ferralsol, the formation of stable microaggregates rich in Pb and Zn is the mains pedogenetic process of attenuation of Pb presence in the environment.
Palavras-chave: Variabilidade espacial
Metais pesados
Geoquímica de superfície
Pedogênese
Spatial variability
Heavy metals
Surface geochemistry
Pedogenesis
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,
Programa: Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas
Citação: BURAK, Diego Lang. Geochemistry and distribution of heavy metals in soils of Unai, Paracatu and Vazante region, MG. 2008. 189 f. Tese (Doutorado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1587
Data do documento: 21-Mai-2008
Aparece nas coleções:Solos e Nutrição de Plantas

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
texto completo.pdf4,37 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.