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Tipo: Tese
Título: Determinação dos teores naturais de metais pesados em solos do estado de Minas Gerais como subsídio ao estabelecimento dos valores de referência de qualidade
Título(s) alternativo(s): Determination of natural heavy metals levels in soils of Minas Gerais state to help definition of background levels
Autor(es): Caires, Sandro Marcelo de
Primeiro Orientador: Fontes, Maurício Paulo Ferreira
Primeiro coorientador: Ker, João Carlos
Segundo coorientador: Fernandes, Raphael Bragança Alves
Primeiro avaliador: Fontes, Renildes Lúcio Ferreira
Segundo avaliador: Carvalho Júnior, Waldir de
Terceiro avaliador: Burak, Diego Lang
Abstract: Diante do contexto de preservação dos recursos naturais para promover o desenvolvimento sustentável, este trabalho teve como objetivo principal determinar os teores naturais de metais pesados como subsídio para a produção dos valores de referência de qualidade dos solos do Estado de Minas Gerais. Foram coletadas amostras de solos distribuídas por todo o território em locais de mínima intervenção antrópica aparente e com vestígios de mata nativa ou secundária. As amostras de solos foram preparadas para compor a TFSA com o máximo cuidado para evitar contaminação. Subamostras foram submetidas a análises químicas e físicas de rotina. Foram testados diferentes métodos analíticos com o objetivo de avaliar o melhor procedimento para determinar dos teores de metais pesados nos solos. Os metais pesados utilizados neste estudo foram: As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn, bem como os elementos Al e Fe. Os métodos utilizados foram o EPA 3051a, EPA 3052 e o método da água régia. Os metais pesados dos extratos produzidos foram dosados em ICP-OES. Os resultados obtidos foram comparados entre si pelo teste t de Student. O método escolhido foi o EPA 3051a por garantir as melhores recuperações dos metais pesados da amostra de solo padrão utilizada para a calibração dos métodos e as melhores recuperações de As nos solos estudados. Realizada as análises, foi montado um banco de geodados com variáveis qualitativas referentes às classes de solos e tipos de materiais de origem, e quantitativas compondo os resultados das análises químicas e físicas e os teores de metais pesados obtidos pelo método EPA 3051a. Os teores dos metais pesados para as Classes de Argissolos, Cambissolos e Latossolos foram comparadas entre si pelo teste t de Student, encontrando diferenças (p < 0,01) entre teores de um mesmo elemento em razão das classes de solo. Com o objetivo de subtrair os valores anômalos, foi utilizado o percentil 75 para estabelecer os valores de referência de qualidade dos teores de metais pesados nas classes de solos estudadas. Utilizando técnicas de estatística multivariada, cada classe de solo em razão dos seus respectivos materiais de origem foi analisada, buscando evidencias das particularidades do solo em razão do material de origem, relacionando os metais pesados como indicadores desta diferença. Isto foi alcançado para Argissolo e Cambissolo. Por fim, foi montado um modelo matemático utilizando os atributos significativos dos solos em estudo para estratificá-los em grupos. Tais grupos servem para subsidiar a tomada de decisão da existência de contaminação de metais pesados de origem antrópica numa amostra de solo que não pertença ao grupo de amostras até então estudadas, e, no caso da não existência de contaminação, aloca-lá num determinado grupo de amostras de solo pertencentes ao banco de geodados até então organizado. Os teores naturais obtidos, correspondentes ao percentil 75, para os metais pesados As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn, em mg kg-1, para os Argissolos foram: (= 49,31), (= 265,50), (= 0,70), (= 10,99), (= 67,14), (= 1,42), (= 384,21), (= 25,07), (= 3,26), (= 1,35); para os Cambissolos foram: (= 0,001), (= 332,43), (= 1,05), (= 18,28), (= 77,81), (= 4,17), (= 528,02), (= 27,47), (= 15,38), (= 0,42) e para os Latossolos foram: (= 14,01), (= 267,64), (= 0,40 ); (= 28,29), (= 197,26), (= 83,38), (= 345,76), (= 53,48), (= 1,43), (= 37,42). Acredita-se que com os valores supracitados represente a realidade natural das respectivas classes de solos e, que os mesmos, possibilitem um monitoramento dos solos do Estado de Minas Gerais para uma melhor gestão ambiental de sua qualidade.
Study of soil geochemistry is important because it offers a means by which to define the background levels of heavy metals in soils, which is an essential first step in the analysis of soil pollution. An intensive investigation was conducted to study the geochemical backgrounds of heavy metals in the unpolluted soils of Minas Gerais State (south- western Brazil). Ten heavy metals, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn, and, Al and Fe, were considered. Analytical determinations were performed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry after microwave and hotplate aqua regia sample dissolution in acid solution. A critical to compare sample digestion methods for evaluating soil, EPA Methods 3051a, 3052, and hotplate aqua regia, were used to digest standard reference materials and representative soils of Minas Gerais State. Precise analysis was achieved for all elements by Methods. No significant differences were observed for the three methods except for Al, As, bay EPA Method 3051a and Cd, Pb, bay hotplate aqua regia. Also, the study analyzed how a rock parent material influences the geochemistry of the soil that develops from it, thus confirming that a geochemical imprint is left in soil. This fact indicates that geology is an important factor influencing the geochemical background levels of heavy metals in soils of the region studied. Backgrounds, computed as upper confidence limits for a 75th percentile, were also provided to assist in the assessment of soil pollution in the region. For the heavy metals, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn, the backgrounds levels, in mg kg-1, for Ultisols were: (= 49,31), (= 265,50), (= 0,70), (=10,99), (= 67,14), (= 1,42), (= 384,21), (= 25,07), (= 3,26), (= 1,35); for Incepsols were: (= 0,001), (= 332,43), (= 1,05), (= 18,28), (= 77,81), (= 4,17), (= 528,02), (= 27,47), (= 15,38), (= 0,42), and for Oxisols were: (= 14,01), (= 267,64), (= 0,40 ); (= 28,29), (= 197,26), (= 83,38), (= 345,76), (= 53,48), (= 1,43), (= 37,42). It is believed that with the above figures represent the reality of their natural soil classes and, as these allows monitoring of the soil of Minas Gerais State for better environmental management of their quality.
Palavras-chave: Metais pesados
Background
Solos
Heavy metals
Background
Soils
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: CAIRES, Sandro Marcelo de. Determination of natural heavy metals levels in soils of Minas Gerais state to help definition of background levels. 2009. 321 f. Tese (Doutorado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2009.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1600
Data do documento: 27-Abr-2009
Aparece nas coleções:Solos e Nutrição de Plantas

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