Adsorção e disponibilidade de arsênio em solos com diferentes composições mineralógicas

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Assis, Igor Rodrigues de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,; Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas; UFV
• Palavras-chave em Português: Biodisponibilidade; Sorgo; Crotalaria; Bioavailability; Sorghum; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1604

A presença de metais pesados e metalóides tóxicos nas diferentes esferas (ar, água, solo, etc.) tem causado constante preocupação no âmbito da saúde pública e ambiental. O arsênio (As) é um metalóide com grande potencial de toxicidade e seu teor médio global em solos não contaminados é de 5 a 6 mg kg-1. No entanto, características físicas, químicas e mineralógicas do solo governam sua mobilidade e transferência para a cadeia trófica. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a adsorção de As e avaliar diferentes extratores químicos quanto à capacidade de predizer a disponibilidade de As em solos com diferentes composições mineralógicas. Foram selecionados cinco solos, sendo três Latossolos, um Argissolo e um Cambissolo. Estes solos, com textura variando de argilosa a muito argilosa, receberam aplicação de cinco doses de As que variaram de 0 a 1.060 mg dm-3. As doses aplicadas foram equivalentes a 0; 0,05; 0,1; 0,2 e 0,4 vezes a capacidade máxima de adsorção de As (CMAAs). Os solos foram cultivados com Sorgo (Sorghum bicolor) e Crotalária (Crotalaria spectabilis). Estas espécies foram selecionadas buscando-se contrastar espécie sensível com espécie tolerante ao As, sendo o sorgo tolerante e a crotalária sensível. A disponibilidade de As no solo foi avaliada por meio de cinco extratores químicos: Mehlich 1, Mehlich 3, Ca(H2PO4)2 (7,43 mmol L-1 de Ca(H2PO4)2 em ácido acético), DTPA e resina trocadora de ânions (AR 103-QDP). Amostras da fração argila de cada solo foram submetidas à análise de difração de Raios-X e análise termogravimétrica (ATG), possibilitando, juntamente com os dados da caracterização química, estimar a composição mineralógica dos solos. A capacidade máxima de adsorção de arsênio (CMAAs) foi estimada com auxílio das isotermas de Langmuir. Antes do cultivo foi realizada correção do pH e aplicado As na forma de As2O3, devidamente preparado para se obter As exclusivamente de valência +5. Após um período de três meses de cultivo foi coletado todo o material vegetal existente em cada vaso (raiz, caule e folha) para determinação de biomassa produzida e dos teores de As (ICP-OES). Os solos apresentaram grande variação na proporção de argila, refletindo na CMAAs, que variou de 1,21 a 2,65 g kg-1, com valores superiores para os Latossolos. Houve também grande variação nas quantidades de hematita (Hm), goethita (Gt), gibbsita (Gb) e caulinita (Ct). A CMAAs correlacionou-se significativamente com as quantidades de Gb e Ct, sendo positiva para o primeiro mineral e negativa para o segundo. Os minerais Hm e Gt, isoladamente, não apresentaram correlação significativa, mas a soma destes minerais apresentou a melhor correlação com a CMAAs. No entanto, o atributo do solo que melhor prediz a CMAAs foi o Fe extraído por ditionito-citrato-bicarbonato. Na avaliação dos extratores químicos para estimativa do As biodisponível, foi verificada correlação significativa entre o teor disponível pelos diferentes extratores e o conteúdo de As apenas para as plantas de sorgo. Para esta espécie, todos os extratores químicos apresentaram correlação significativa, sendo o maior coeficiente de correlação obtido com Ca(H2PO4)2 e o menor com a resina. No entanto, o teor disponível de As pelos extratores DTPA e resina foram próximos a zero mesmo nas maiores doses de As aplicado, onde foram observados conteúdos expressivos de As na planta. Portanto, estes extratores não apresentaram capacidade preditiva da biodisponibilidade de As nos solos estudados. Ajustando as equações de regressão do teor disponível em função das doses aplicadas foi possível observar maior sensibilidade às diferenças químicas, físicas e mineralógicas dos solos pelo extrator Ca(H2PO4)2, possuindo portanto maior sensibilidade à capacidade tampão de arsenato dos solos. Assim, a capacidade preditiva da disponibilidade de As nos solos estudados segue a seguinte ordem decrescente: Ca(H2PO4)2 > Mehlich 3 > Mehlich 1. O teor total de As no solo que condicionou a redução de 50 % da produção de biomasssa (T50) foi em média igual a 420 mg dm-3 para a crotalária e 634 mg dm-3 para o sorgo. Estes valores equivalem ao teor disponível pelo extrator Ca(H2PO4)2 de 29,05 e 51,27 mg dm-3 para a crotalária e o sorgo, respectivamente. Portanto, o teor disponível de As que leva a redução de 50 % da biomassa produzida representa aproximadamente 7,5 % do As total do solo. Isto mostra que a utilização de teores totais, adotado pela legislação brasileira, é bastante conservadora, prezando pelo princípio da precaução.