Minerais amorfos de solos da Península Keller e Barton, Antártica Marítima

Abstract

Resumo: O continente Antártico é um ambiente com características particulares e quanto a formação dos solos, o intemperismo físico predomina sobre o químicos sendo que muitos minerais formados apresentam baixa cristalinidade. Estes minerais possuem elevada área superficial específica com grande quantidade de grupos reativos de superfície e podem contribuir de forma efetiva no tamponamento de Al3+ no sistema. Quanto a caracterização, as técnicas normalmente empregadas nos estudos de mineralogia não se aplicam para estudos com minerais amorfos. Assim, o presente trabalho tem por objetivo estudar os minerais amorfos e o tamponamento de Al3+ em solos da Antártica Marítima, enfocando a sua formação em diferentes ambientes e relacionar aspectos quantitativos e qualitativos com a capacidade de adsorção de chumbo e arsênio. Foram selecionados três perfis de solo na península Keller e um na península Barton, formados sobre basaltos andesíticos e andesitos sulfatados onde foram amostrados os horizontes pedogenéticos em perfis com e sem influência ornitogênica. Na fração argila foi realizado o fracionamento dos minerais amorfos com pirofosfato de sódio (PYR) 0,05 e 0,1 mol dm-3, oxalato de amônio (OA) 0,1 e 0,2 mol dm-3 e hidróxido de sódio (NaOH) 0,25 e 0,5 mol dm-3. Após cada tratamento foi realizada a difratometria de raios X (DRX) (método do pó) e difratometria diferencial de raios X (DDRX). A cinética de liberação de Al3+ foi realizada a partir de extrações sucessivas com CuCl2 1 mol dm-3. Para determinar a CMA de Pb e As, realizou-se ensaios de adsorção na fração argila, a partir de adições sucessivas. Os parâmetros mineralógicos foram correlacionados com a CMA de Pb e As. A extração em duas etapas se mostrou eficiente na remoção dos minerais amorfos, permitindo a quantificação das fases mais lábeis e das fases mais estáveis desses minerais. A atividade ornitogênica favorece a formação de minerais amorfos em formas mais lábeis, com proporções de até 96% de óxidos extraídos com pirofosfato de sódio 0,05 mol dm-3 e de até 100% para extração com oxalato de amônio 0,1 mol dm-3. O teor de minerais amorfos na fração argila foi de até 44% nos perfis com atividade ornitogênica, demonstrando que esta atividade contribui na formação desses minerais, principalmente associados à matéria orgânica e óxidos de Fe e Al. A relação Al2O3/SiO2 ? 2 indica que em todos os perfis há predomínio de alofana. Os minerais amorfos associados à matéria orgânica são os principais responsáveis no tamponamento do Al3+ em solos com atividade ornitogênica. A CMA foi elevada para Pb (valor máximo de 411.327 mg kg-1) e baixa para As (valor máximo de 3.554 mg kg-1), sendo o perfil com influência ornitogênica de pinguins o que apresentou os maiores valores de CMA. Para o Pb2+ os principais atributos mineralógicos associados a CMA estão relacionados aos minerais amorfos ligados a matéria orgânica (MO) com destaque para os óxidos de alumínio. Para o HAsO43- além dos amorfos ligados a MO, há contribuição dos amorfos extraídos com OA e NaOH, com destaque para os óxidos de Fe. Do ponto de vista ambiental, os solos da Antártica ricos em minerais amorfos associados à atividade ornitogênica possuem maior poder filtrante para poluentes catiônicos como o Pb2+ e menor poder filtrante para poluentes aniônicos como o HAsO43-, sendo esta dinâmica fundamental para prever estratégias de preservação deste local.