A deposição de metais pesados em terras agrícolas vem aumentando nos últimos anos, principalmente nas regiões altamente produtoras. Acredita-se que esses metais talvez sejam os agentes tóxicos mais conhecidos pelo homem. Metais pesados, também chamados de metais de transição, são metais com uma elevada massa atômica relativa, como o cobre, chumbo e zinco. Eles diferem de outros agentes tóxicos porque não são sintetizados nem destruídos pelo homem. Sua presença muitas vezes está associada à localização geográfica, seja na água ou no solo, e pode ser controlada limitando o uso de produtos agrícolas e proibindo a produção de alimentos em solos contaminados. Todas as formas de vida são afetadas pela presença de metais, dependendo da dose e da forma química. Muitos metais são essenciais para o crescimento de todos os tipos de organismos, desde as bactérias até mesmo o ser humano, mas eles são requeridos em baixas concentrações e quando em excesso podem danificar sistemas biológicos. Neste trabalho, a fim de atender seus objetivos, analisamos a concentração de metais de transição em sedimentos e nos ácidos húmicos extraídos de bacias hidrográficas da região sudoeste de Goiás, utilizando as técnicas de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e Fluorescência de Raios-X (XRF).

Foram analisadas amostras de sedimentos de margem (bacia hidrográfica do Rio Doce) de camadas do solo com profundidades de 0 a 20, e de 40 a 60 cm. Amostra de vegetação extraída da mesma região de coleta dos sedimentos também foi analisada.  Medidas de EPR foram realizadas com um espectrômetro BRUKER ESP-300, operando em banda-X (n=9,6 GHz), com um eletromagneto que permite a geração de campos magnéticos de até 16500G. A análise de um espectro de EPR fornece parâmetros como o fator g, largura de linha e campo de ressonância. As medidas de EPR foram todas realizadas à temperatura ambiente 300 K aproximadamente. Os valores dos parâmetros de EPR foram obtidos por tratamento dos espectros experimentais com o auxílio do software WinEPR. Antes das medidas de EPR, algumas amostras passaram por um processo de purificação (extração de óxidos, sulfetos, arsenetos, etc.). As medidas de XRF foram feitas utilizando um Espectrômetro de Fluorescência Raios-X por Energia Dispersiva EDX-700HS da marca Shimadzu. Foram utilizados dois canais analíticos por amostra, para a quantificação dos elementos químicos do: i) Na a Sc e ii) Ti a U . A análise permite identificar quais e em que quantidade os elementos constituintes da amostra.

As medidas de EPR revelaram que mesmo com o processo de purificação ainda são observadas linhas intensas de Fe⁺³ (S=1/2) em domínios concentrados com O (óxidos de Fe) que acreditamos sobrepor os sinais paramagnéticos de outros íons presentes nos sedimentos. Complexos de Cu⁺² coordenados com o N são observados em amostra de solo de antiga área de cultivo. Íons de Cu⁺² não podem ser absorvidos pelas plantas, quando coordenados com átomos de N ou S. Para todas as amostras analisadas foi detectado a presença do radical livre semiquinona (g~2,002), um indicativo de alto grau de humificação do solo.  Nos mesmos espectros, a presença das linhas de íons Fe⁺³ (em g~4,2 e Hr~1600 Oe)   consiste da interação de íons Fe⁺³ (spin 5/2) com a matéria orgânica, formando complexos com simetria rômbica, ligados aos grupos funcionais das substâncias húmicas. Os íons de Fe são magneticamente diluídos na porção orgânica. A presença deste complexo com alto spin também em amostra de vegetação pode ser um indicativo de que o Fe está mais disponível para a absorção vegetal devido ao intenso campo cristalino criado pelos ligantes.

Os resultados obtidos até o presente momento permitem estabelecer uma clara identificação dos diferentes tipos de micro-nutrientes da matéria húmica. A quantidade de metais encontrada nos sedimentos revela o caráter mais orgânico do solo na margem da bacia analisada. A detecção do radical livre semiquinona revela alto grau de humificação do solo da região. A presença de Fe⁺³ nas amostras de solo diz respeito a sua fertilidade, e sua intensa cor avermelhada. Os espectros de XRF apresentam forte sinal do elemento químico Ti, considerado a priori como contaminante.