63ª Reunião Anual da SBPC

E. Ciências Agrárias - 1. Agronomia - 1. Ciência do Solo

MINERALOGIA E CONCENTRAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇOS EM NÓDULOS FERROMANGANOSOS OCORRENTES EM UM SOLO DO TIPO ALFISOL TYPIC HAPLUDALF DE OKINAWA, JAPÃO.

Alexandre Pereira de Bakker 01 Sonia Sena Alfaia 02 Giullia Vavassori 01

1. Pesquisador Titular III - CRCN-CO/CNEN 2. Pesquisadora Titular III - CPCA/INPA 3. Bolsista PBIC - CRCN-CO/CNEN

INTRODUÇÃO:

Nódulos ferromanganosos (Fe-Mn) possuem grande capacidade de adsorção de elementos traços, os quais podem ser adsorvidos aos óxidos de Mn, ou formarem parte da grade cristalina destes minerais. Estes materiais ocorrem em diversos tipos de ambientes. Nos solos eles são formados na rede de poros em função de mudanças sazonais no potencial redox, e do pH do solo, ocorrendo em formas de nódulos e/ou concreções, em superfície ou em profundidade, em horizontes ou não. A capacidade de adsorção destes materiais deriva da presença de óxidos de manganês, os quais atuam no controle primário de elementos traços em solos e sedimentos, ou seja, embora apresentem concentrações menores destes elementos quando comparados a nódulos Fe-Mn de origem marinha, os nódulos pedogênicos são sempre mais enriquecidos em elementos traços quando comparados ao solo circunvizinho. Este trabalho objetivou a análise da concentração total dos teores totais de Ba, Co, Ni, Cu, Zn, e Cd, em 10 amostras de nódulos ferromanganosos de um perfil de Alfisol Typic Hapludalf (Soil Taxonomy), Okinawa, Japão. A caracterização mineralógica das frações argila dos nódulos também foi objeto deste trabalho.

METODOLOGIA:

Em perfil de um solo do tipo Alfisol Typic Hapludalf, localizado em Itoman-city, ilha de Okinawa, Japão, foram coletados cerca de 100 nódulos no horizonte B2t (100-115 cm). Destes 100, 25, medindo cerca de um cm de diâmetro, escolhidos ao acaso, foram lavados em água deionizada, secos em estufa a 105ºC/24hrs e tiveram seus extratos obtidos a partir de 1,0 g de material digerido em HClO4, na forma de terra fina seca em estufa (TFSE), analisada por ICP-AES, para a determinação total dos elementos pesquisados. As análises mineralógicas foram feitas a partir da coleta da fração argila fina (< 2mµ) dos nódulos. Os minerais presentes foram determinados através de técnica de difração de raios-X, após sofrerem tratamento químico denominado SSDP (Sequential Selective Dissolution Procedure), a qual usa os tratamentos, hidróxido de sódio (NaOH), cloridrato de hidroxilamina (HAHC) a 25ºC e 60ºC, e ditionato citrato bicarbonato (DCB), para a determinação de óxidos de Mn. A determinação de argilominerais expansivos foi feita após tratamento DCB, seguidos por saturação de K+, em tratamento térmico a 105, 300 e 550ºC, e temperatura ambiente e, com saturação de Mg2+ a temperatura ambiente, e sob tratamento com glicerol 20%.

RESULTADOS:

A caracterização mineralógica da fração argila dos nódulos revelou a presença de birnessita em 0,72 nm, e litioforita em 0.945 e 0,474 nm, como óxidos de manganês. Tais minerais foram evidenciados após os tratamentos com HAHC 0,3M a 25ºC/30 min. para a dissolução de birnessita, e HAHC 0,3M a 60ºC/30 min. para dissolução de litioforita, respectivamente. Em termos de óxidos de ferro presente, foi detectado a presença de goetita em 0,418 nm, evidenciado que foi pela sua dissolução após o tratamento com DCB. Com relação aos argilominerais, foi observado a presença de ilita em 1,0, 0,5 e 0,335 nm e caulinita em 0,72 e 0,35 nm. A análise estatística dos teores de Mn, quando confrontados com os teores de Ba, Co, Ni, Cu, Zn, e Cd revelaram os seguintes coeficientes de determinação (R2): Mn/Ba=0,64; Mn/Co=0,03; Mn/Ni=0,30; Mn/Cu=0,26; Mn/Zn=0,58, e Mn/Cd=0,64. O coeficiente de correlação de Pearson (r) foi de: 0,80 para Mn/Ba; 0,21 para Mn/Co; 0,56 para Mn/Ni; 0,53 para Mn/Cu; 0,76 para Mn/Zn,e 0,80 para Mn/Cd.

CONCLUSÃO:

Os resultados referentes à determinação mineralógica revelaram a presença de litioforita e birnessita como óxidos de manganês. O primeiro exibindo uma cristalização maior em função de o seu pico ser mais acentuado em conicidade. O método seqüencial SSDP revelou-se extremamente efetivo na determinação destes minerais, os quais tendem a ser ocultados por argilominerais, como no caso da birnessita que tem seu pico igual ao da caulinita. Na análise estatística, os coeficientes de determinação mais altos foram com relação à relação Mn/Ba e Mn/Cd, ambos iguais a 0,64, indicando que mais de 64% do valor de x (teor de Ba) é explicada por y (teor de Mn). O mesmo aconteceu com o Cd. Com relação ao Zn, 58% de seu teor está ligado ao teor de Mn. Os coeficientes de correlação de Pearson, r, mais altos, foram de 0,8 para Mn/Ba e Mn/Cd, e, 0,76 para Mn/Cu. Estes valores indicaram um forte correlação positiva entre Mn/Ba e Mn/Cd. Já para Mn/Cu esta correlação foi fraca positiva, embora este valor seja praticamente igual ao valor de uma correlação forte positiva.

Palavras-chave: nódulos ferromanganosos, elementos traços, óxidos de manganês.