Potencial de rochas vulcânicas silicáticas para remineralização de solos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Ramos, Claudete Gindri
• Orientador(a): Schneider, Ivo Andre Homrich
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rochas vulcânicas; Resíduos de mineração; Remineralização do solo; Meio ambiente
• Palavras-chave em Inglês: Volcanic rock powders; Mining waste; Environmental safety; Soil remineralizers
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/201377

A presente tese apresenta estudos de caracterização física, petrográfica, química e mineralógica e de disponibilidade de elementos nutrientes e potencialmente tóxicos em meios aquosos de resíduos gerados (subprodutos) nos processos de extração e britagem de rochas vulcânicas, provenientes de mineradoras localizadas no Distrito Mineiro do município de Nova Prata, no estado do Rio Grande do Sul. Além de realizar experimentos em casa de vegetação com aveia preta e milho para avaliar o potencial uso do subproduto como re-mineralizador do solo. A descrição petrográfica foi realizada em seções finas polidas por microscopia ótica. As fases mineralógicas foram identificadas por difração de raios-X (DRX). A composição química dos resíduos foi determinada por fluorescência de raios-X (FRX), espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-AES) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). A composição geoquímica adicional foi realizada utilizando microscópio eletrônico de varredura (MEV) e de transmissão (MET), equipados com espectrômetros de raios-X de energia dispersiva (EDS). Para avaliar a disponibilidade de elementos nutrientes e elementos potencialmente tóxicos, foram realizados testes de lixiviação em diferentes meios aquosos e, posteriormente, as concentrações de Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, Mn, Li, Be, B, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Sn, Ba, La, Ce, Nd, Hf, Ta, W, Pb, Th e U foram determinadas na fase líquida por técnicas de ICP-MS e ICP-AES. As culturas de aveia-preta e, sequencialmente, de milho foram cultivadas em solo tratado com o subproduto em uma estufa agronômica. Cinco doses de subprodutos (0, 906, 1813, 3625 e 7251 kg ha-1) foram adicionadas em vasos contendo solo, cada um com sete repetições. As respostas aos tratamentos foram avaliadas a partir da produção de matéria seca, estado nutricional das culturas e nas mudanças das propriedades do solo, após 70 dias de cada cultivo. Os resultados obtidos pela descrição petrográfica e DRX mostraram que os resíduos da mineração consistem em plagioclásio, K-feldspato, zeólita, esmectita e minerais opacos com apatita como mineral acessório. Os elementos maiores identificados nos resíduos via FRX, foram em média, SiO2 (65%), Al2O3 (13,2%), Fe2O3 (7,1%), CaO (3,5%), K2O (3,5%), Na2O (3,1%) e, com menor concentração, o P2O5 (0,25%). Diversos macro e micronutrientes como Ca, Mg, P, K, Cu e Zn foram disponibilizados para os meios aquosos, indicando o potencial destas partículas para o desenvolvimento e manutenção da vida vegetal. Os teores dos elementos potencialmente tóxicos foram baixos não oferecendo riscos de contaminação ambiental. A adição de 3625 e 7251 kg ha-1 de subproduto aumentou substancialmente o rendimento de matéria seca das folhas de milho. A absorção de Ca pelas folhas de milho cultivadas em solo com 7251 kg ha-1 de subproduto foi significativamente maior que nas outras doses, e todas as doses de subprodutos promoveram altas concentrações de Mg e Ca. As quantidades acumuladas de Ca, K, Mg e P foram suficientes para suprir as necessidades nutricionais do milho. Melhorias nas propriedades do solo, como altos níveis de Ca, K e P, e baixos níveis de saturação de Al e Al trocáveis foram observados. O uso desses materiais geológicos é apresentado como uma alternativa para aumentar a produtividade agrícola e reduzir os impactos ambientais causados pelo uso excessivo de fertilizantes altamente solúveis. Os estudos aqui desenvolvidos pretendem contribuir para o processo de implementação de tecnologias limpas e preservação do meio ambiente, por meio do uso de resíduos derivados da mineração de rochas vulcânicas como insumo agrícola.