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Repetidamente venho recebendo solicitações para escrever um pouco mais sobre o comportamento de cátions metálicos traços em solos. Esses nada mais são do que alguns dos anteriormente referidos metais pesados. Questionamentos sobre a força de ligação, preferências por sítios de adsorção, entre outras têm sido o foco da discussão em conversas e solicitações via e-mail. Sendo assim, procurarei esclarecer um pouco mais essa questão. Levarei em consideração durante esse post a possibilidade de ocorrência de contaminação por diversos cátions simultaneamente e concentrarei a discussão em torno de alguns dos principais metais associados à depósitos antropogênicos, sendo eles, o crômio (Cr), cobre (Cu), chumbo (Pb), zinco (Zn), níquel (Ni) e cádmio (Cd). Elementos ametálicos e semi-metálicos também inclusos na definição de metais pesados serão objetos para futura discussão. Primeiramente, é necessário relembrar as principais formas de retenção de elementos-traço em solos. Os aspectos aqui giram em torno dos processos sortivos (adsorção e dessorção), complexação pela matéria orgânica, da formação de precipitados e da formação de estruturas contendo tais elementos. A curto prazo e para solos tropicais e sub-tropicais úmidos, as questões relacionadas aos processos sortivos são, sem dúvida, as mais importantes. Nesse sentido, ainda precisa-se segregar o processo de adsorção em ...

Entre os que defendem a visão científica do mundo como a forma mais eficaz para realmente explicar o universo e todo o resto, é comum utilizarmos como argumento o fato de o conhecimento científico não ser estático, dogmático, ao contrário de outras formas de interpretação da realidade. Em meu próprio campo de estudo, acabo de esbarrar, esta é a palavra mais apropriada, com algo do tipo. Entre minhas atribuições como bolsista PRODOC-Capes está a de ministrar aulas. Estou atualmente responsável pela disciplina de Matéria Orgânica do Solo na pós-graduação e, previsivelmente, preciso ler muito para oferecer o que há de mais atual na literatura científica sobre o assunto. Quando estudei comecei a me familiarizar com as pesquisas sobre decomposição da matéria orgânica do solo, lá pelos idos do começo do milênio, foi-me ensinado que uma das variáveis mais importantes no controle da decomposição era a razão entre conteúdo de carbono e conteúdo de nitrogênio de um composto orgânico, conhecida como relação C/N: quanto maior esta relação, mais carbono em relação a nitrogênio, mais difícil de se decompor o material, maior a imobilização de nitrogênio pelas células microbianas, o que poderia afetar negativamente a nutrição vegetal. Melhor do que a relação ...

O cidadão leigo deve achar estranho ou até improvável quando um especialista afirma categoricamente que a maior parte dos solos sob a floresta amazônica são solos nutricionalmente pobres, distróficos em nosso jargão profissional. Como solos pobres em nutrientes minerais poderiam sustentar vegetação tão exuberante? Pode parecer estranho, mas é a pura verdade e a Amazônia não é um caso isolado. Em meu doutorado trabalhei com solos nutricionalmente pobres, desenvolvidos sobre material de origem (rochas) também muito pobres, mas estes solos muitas vezes sustentavam comunidades vegetais exuberandtes e biodiversas. Tanto na Amazônia quanto na área de minha tese (Área de Proteção Ambiental Estadual Cachoeira das Andorinhas, em Ouro Preto, Minas Gerais), os principais solos são classificados como Latossolos e, em menor extensão, Espodossolos (logo teremos um post sobre as classes de solo do Brasil), solos normalmente pobres ou muito pobres em nutrientes minerais. A pobreza em nutrientes pode ser herdada do material de origem ou resultado de séculos de intemperismo químico. Em condições naturais, os teores mais altos de nutrientes nestes solos são via de regra observados nos horizontes (camadas mais ou menos paralelas à superfície que caracterizam um solo e permitem sua classificação) mais superficiais, mais ricos em ...

  A obtenção de valores de referência de elementos-traço, embora incipiente no Brasil, já é bem estabelecida em países como Estados Unidos, Alemanha, França e, principalmente, Holanda, que desenvolvem respeitáveis políticas ambientais para proteção do solo e das águas subterrâneas, por meio de suas agências de proteção ambiental. A Holanda foi a pioneira em criar sua lista de valores orientadores, e atualmente apresenta uma metodologia já consolidada de avaliação de risco, fundamentada em critérios científicos, denominada C-soil. Na União Européia existe a “Estratégia Temática para Proteção do Solo” que estabelece bases e regulamentações para manutenção ou, até, melhoria da qualidade do solo. Até o presente momento, apenas os estados do Rio Grande do Sul e São Paulo, supostamente, já têm alguma definição quanto aos valores de referência para elementos-traço em solos. No estado de São Paulo, a definição dos valores orientadores, por intermédio de sua agência ambiental - CETESB, teve por base a metodologia adotada em outros países, principalmente a Holanda. Neste País, os valores de referência de qualidade são derivados a partir de algumas propriedades dos solos. Não obstante, os valores de referência adotados pela CETESB não estão relacionados com características dos solos, sendo considerado um único valor ...

Os metais pesados têm origem natural como componentes de rochas, sendo que, nessa situação, apresentam menores riscos aos seres vivos (Costa et al., 2004). A ocorrência natural de metais pesados em solos depende, principalmente, do material de origem sobre o qual o solo se formou e dos seus processos de formação. Consequentemente, os teores de metais pesados em solos e sedimentos depende, basicamente, da composição e proporção dos componentes de sua fase sólida. A relação do solo com o material de origem é bastante evidenciada quando o primeiro é formado “in situ” sobre a rocha, tornando-se menos expressiva nos solos originados sobre materiais previamente intemperizados (Tiller, 1989). Tiller (1989) cita que os solos originados diretamente sobre rochas básicas, apresentam-se mais ricos em metais pesados do que aqueles formados sobre rochas ácidas ou sedimentares. À medida que o intemperismo atua, os solos guardam menos características de suas rochas de origem, dessa forma, solos muito intemperizados tendem a apresentar teores menores de metais pesados que aqueles com intemperismo incipiente. Stevenson & Cole (1999) destacam que o ferro é o principal metal pesado associado às rochas ígneas. Isso, por motivos óbvios de riqueza em minerais ferromagnesianos nessas rochas. Os sulfetos também são ...

Enfim, conscientes de que as atividades humanas têm intensificado de maneira significativa as mudanças globais ocorridas nas diferentes “esperas” do planeta, geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera, orgãos governamentais responsáveis pela execusão de políticas de segurança ambiental estão estabelencendo uma séria de regulamentações para dificultar e, ao mesmo tempo, restringir que tais atividades (por exemplo, mineração e indústrias de bens e serviço) continuem causando, por negligência, passivos ambientais muitas das vezes irreversíveis ao meio ambiente.   Neste contexto, já esta vigorando desde o dia 28 de junho de 2008, para o estado de Minas Gerais, a Deliberação Normativa (DN) No. 116. O ponto chave desta DN é o fato de que todos os responsáveis por áreas suspeitas de contaminação (introdução no meio ambiente de organismos patogênicos, substâncias tóxicas ou outros elementos, em concentrações que possam afetar a saúde humana, meio ambiente ou a outro bem a proteger. Um caso particular de poluição) e contaminadas por substâncias químicas ficam convocados a apresentar à FEAM (Fundação Estadual do Meio Ambiente) até 31 de março de 2009 um Formulário de Cadastro de Áreas Suspeitas de Contaminação e Contaminadas por Substâncias Químicas. Em curtas palavras, uma autodeclaração de culpa por parte das empresas. A partir desta DN, o ...

Caros leitores, Esse post tem como objetivo apenas a conceituação desse que é um dos maiores e mais importantes grupos de poluentes existentes. A partir de agora iniciarei uma série de outros posts visando esclarecer alguns aspectos importantes sobre os mesmos. O termo metais pesados é de definição ambígua, mas vem sendo intensamente utilizado na literatura científica como referência a um grupo de elementos amplamente associados à poluição, contaminação e toxicidade (Amaral Sobrinho, 1993). Conceitualmente metais pesados são definidos como elementos que possuem densidade superior a 6 g/cm3 ou raio atômico maior que 20. Essa definição é abrangente e inclui, inclusive, alguns ametais ou semi-metais, como As e Se (Alloway, 1990 e Meurer, 2004). Alguns metais pesados são micronutrientes essenciais aos seres vivos como Cu, Zn, Mn, Co, Mo e Se e outros não essenciais como Pb, Cd, Hg, As, Ti e U. Para esses últimos talvez o termo metais tóxicos cairia melhor (Amaral Sobrinho, 1993). Segundo Sevenson & Cole (1999) existem metais traços essenciais para plantas como ferro (Fe), zinco (Zn), manganês (Mn), cobre (Cu), boro (B), molibdênio (Mo) e níquel (Ni). Já o cobalto (Co), crômio (Cr), selênio (Se) e estanho (Sn), não são requeridos pelas plantas, mas são essenciais para animais....

Recentemente muito tem-se ouvido falar na tal da “crise mundial de alimentos”. Mas até que ponto essa crise é realmente sem solução? Meu colega Ítalo iniciou em seu último post uma análise do tema. Ele abordou, principalmente, o fato dos nutrientes absorvidos pelas culturas em determinados locais onde são produzidos serem exportados para outros, onde são comercializados. A idéia central do post era que essa necessidade implicaria no retorno aos locais de produção dos resíduos urbanos da área de consumo dos produtos. A realidade é que a grande demanda por fertilizantes junto com a tão falada alta do petróleo têm elevado de maneira assustadora os preços dos alimentos. Portanto, a necessidade de renovação dos meios produtivos é indubtável. Tem-se então uma situação onde a busca de novos insumos associada à necessidade da ciclagem efetiva dos nutrientes exportados se faz necessária. Sendo assim, a utilização de resíduos industriais e urbanos como fonte de nutrientes pode ser uma saída efetiva não só para contribuir para a redução dos altos custos de produção, mas também são interessantes soluções para problemas ambientais. Cada vez mais é preciso conduzir estudos visando o reaproveitamento salutar desses resíduos. Muito já tem sido desenvolvido. O uso de escórias de ...

Quando os solos recebem cargas de contaminantes, seus diversos componentes atuam no sentido de diminuir a mobilidade dessas substâncias. Isso caracteriza as barreiras geoquímicas de GLAZOVSKAYA (1990). Porém, os contaminantes outrora acumulados, se incorporados continuamente, atingirão a carga crítica do solo em questão. Essa carga crítica pode ser definida como sendo a quantidade máxima de um certo contaminante que um ecossistema pode suportar sem graves danos às suas funções ecológicas (NILLSSON & GREENFELT, 1988). A liberação dos contaminantes nos solos e sedimentos pode ocorrer quando: (1) teores de contaminantes superam a carga crítica do solo ou (2) a carga crítica do solo é reduzida devido a mudanças nas condições ambientais, modificando a capacidade de retenção de compostos ou elementos químicos individuais. Possíveis fatores de modificação são mudanças climáticas, acidificação, erosão, mudanças no uso da terra, entre outras (SMIDT, 1991). Uma vez liberados, os químicos podem atingir os suprimentos de água superficiais e subterrâneas ou serem absorvidos pelos vegetais via solução do solo. Pode-se antever então a possiblidade de entrada dessas substâncias na cadeia alimentar causando risco a toda biota. Geralmente as mudanças ambientais causadoras da liberação dos químicos são lentas, e os fatos acima descritos, então, caracterizam as chamadas ...

Por Renato W. Veloso O arsênio é constituinte de mais de 200 minerais e sua origem geoquímica está ligada a fases sulfetadas. É considerado pela Agência de proteção ambiental americana como o mais tóxico elemento do planeta. A maior ocorrência desses minerais estão associadas a áreas de mineração e apresentam teores variados de As (Arsênio), Pb (chumbo), Ag (prata), Au (ouro), Sb (Antimônio), P (fósforo), W (tungstênio) e Mo (molibidênio). De modo geral, as rochas apresentam teores variados de As. As concentrações em rochas ígneas dependem da origem do magma, com teores médios entre 1,5 e 5,9 mg/kg. As rochas metamórficas apresentam concentrações que refletem suas precursoras ígneas e sedimentares, com teores inferiores a 5 mg/kg. As sedimentares têm valores superiores à média da crosta terrestre pois podem funcionar como verdadeiros “filtros” das soluções geradas pelo intemperismo da crosta superficial. A tendência de concentração nas rochas sedimentares depende da proporão de sulfetos, óxidos, matéria orgânica e argilominerais presentes nos sedimentos. Nos solos, o tempo de retenção do As é função de características do solo, tais como pH, Eh e teores de matéria orgânica e de óxidos de Al e Fe. Além disso, as condições hidrológicas e climáticas também interferem de maneira significativa nas interações do As com ...

Compostos e elementos químicos a muito tempo são utilizados pelo homem, mas o uso desses compostos tem se expandido consideravelmente a partir da revolução industrial. Isso significa que os contaminantes derivados da indústria, agricultura e atividades domésticas foram se acumulando por um longo período de tempo em solos e sedimentos. Alguns contaminantes são acumulados em áreas localizadas (como depósitos de resíduos industriais e domésticos), mas outros se encontram difusamente distribuídos (como a deposição atmosférica). O lançamento de poluentes químicos pode ser pontual, como na disposição de resíduos agrícolas, urbanos ou industriais. Outra forma de lançamento é a difusa, como a partir das chaminés de grandes indústrias ou escapamento de veículos automotores. Esse lançamento também pode ser classificado como “mais abrangente” quando se trata da poluição causada pela aplicação de corretivos de solo, fertilizantes ou outros condicionadores de solo. A entrada de substâncias químicas no solo pode ser classificada como: (1) deliberada como é o caso da atividade agrícola, já incluídos a aplicação de biossólidos provenientes de estações de tratamento de esgotos (ETE), estercos, fertilizantes, defensivos, corretivos e irrigação ou (2) acidental, que pode acontecer pela emissão atmosférica de resíduos industriais e urbanos, atividades de mineração e outras fontes. Na poluição ...

Temos recebido muitas perguntas ultimamente sobre composição química de rochas, principalmente depois da publicação deste post. Comumente perguntam-nos algo do tipo “qual o elemento químico que forma o granito” ou outra rocha qualquer. É necessário que as coisas fiquem bem claras. Uma rocha é, em geral, um agregado de minerais. O granito, por exemplo, é majoritariamente formado dos minerais quartzo, feldspatos e micas. Um mineral, por sua vez, é uma substância, natural ou artificial, de composição química conhecida e característica, com estrutura atômica ordenada, geralmente na forma de cristais. Há minerais formados por apenas um elemento químico, como o ouro, mas a maioria dos minerais é de compostos multielementares. Há grupos de minerais “aparentados”, como os silicatos, formados a partir de inúmeras combinações físicas e químicas a partir de tetraedros de silício. Todos os minerais que compõem o granito por exemplo são silicatos: o quartzo e o feldspato são tectosilicatos e as micas são filossilicatos. A composição mineralógica das rochas ígneas dependerá basicamente da composição do magma a partir do qual se formaram. A composição das rochas metamórficas e sedimentares dependerá da composição das rochas ou sedimentos que lhes deram origem, lembrando que sedimentos são em geral resultado da intemperização ...

Em certo trecho no último post comentei sobre a inadequação do uso de águas subterrâneas na irrigação em solos do semi-árido desenvolvidos sobre rochas que chamei de cristalinas. Este assunto, parece-me, merece um pouco mais de explicação. As rochas do mundo dividem-se em três grandes grupos: rochas ígneas, rochas sedimentares e rochas metamórficas. As rochas ígneas são aquelas que se originam do resfriamento do magma, quer no interior de câmaras magmáticas, quer no ambiente externo, como exemplos de rochas ígneas pode-se citar os granitos e os basaltos. Rochas sedimentares são aquelas originadas a partir da litificação (”petrificação”) de sedimentos. Os sedimentos podem originar-se da intemperização de outras rochas, da precipitação de compostos, como o carbonato de cálcio, ou de restos de organismos vivos. Os exemplos são o arenito, o calcário e os diatomitos. As rochas metamórficas, por sua vez, formam-se em ambientes de elevadas pressão e temperatura. As metamórficas podem ter origem tanto em rochas ígneas quanto em sedimentares: o gnaisse pode vir tanto de um granito quanto de um argilito. O que eu chamei de rochas cristalinas, muito comuns no semi-árido nordestino, são basicamente rochas ígneas e metamórficas dos grupos do granito e do gnaisse. Estes materiais são compostos ...

Já faz algum tempo, mais especificamente desde os tempos de graduação em Engenharia Ambiental que faço alguns questionamentos sobre a verdadeira qualidade da água que bebemos. Analisemos alguns aspectos muitas vezes negligenciados no dia a dia. Imaginem uma grande bacia hidrográfica. Ao longo dessa bacia diversos municípios captam água para ser consumida pelas suas populações. Segundo números publicados no site www.tratamentodeagua.com.br cerca de 75% dos municípios brasileiros apresentavam rede coletora de esgotos em 2006. Desses municípios, uma minoria apresenta estações de tratamento de esgotos em pleno funcionamento. Além disso, os métodos convencionais de tratamento de esgotos e de água não apresentam técnicas de retirada de compostos químicos de difícil degradação, como metais pesados, agrotóxicos ou mesmo medicamentos ingeridos e posteriormente excretados pela população.  Especialistas atribuem à retirada dos sólidos em suspensão, tanto no tratamento de esgoto quanto no tratamento de água, a retirada paralela desses compostos que estariam adsorvidos à fração sólida presente na água ou no esgoto a serem tratados.  Mas até que ponto essa afirmação é verdadeira? Até acredito que seja, porém, qual a eficiência de retirada desses compostos via tal método? Essas são perguntas ainda sem respostas, até porque no controle de qualidade da água técnicas de identificação de tais compostos não são ...

Com as constantes preocupações em diminuir ou neutralizar as emissões de CO2 (dióxido de carbono, principal gás causador do efeito estufa) ou descobrir alternativas que reduzam sua concetração na atmosfera, idéias miraculosas têm sido propostas. Desde espelhos para refletir os radiações solares até “aspersão” de anions sulfato (SO42-) na atmosfera (apesar de esta aspersão ter o potencial de causar o problema das chuvas ácidas resultante da combinação do SO42- e do vapor d’água, como disse um dos cientistas responsáveis pela proposta “não se pode fazer omelete sem quebrar os ovos”). Porém alternativas mais simples e de caráter não sensacionalista estão sempre batendo à nossa porta. Há mais de duas décadas as empresas exploradoras de petróleo utilizam a técnica de injeção de CO2 em alguns de seus poços para retirar os últimos resquícios de petróleo do subsolo. Porém, como a emissão de CO2 a partir da queima de combustíveis fósseis figura-se entre os principais “alvos” a serem combatidos quando se trata de mudanças climaticas globais, essa tecnica ganhou uma nova função- sequestrar ou melhor enterrar carbono. Conforme estimativas do IPCC, Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima, será necessário sumir com mais de 25 bilhões de toneladas de CO2 até o ...