Quantificação e importância de material amorfo e cristalino na superfície de solos montanhosos da mata atlântica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Caio Rocha de Moura
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28556
Resumo: O Parque Nacional da Serra dos Órgãos e o Parque Nacional do Caparaó, estão inseridos no bioma da mata Atlântica, considerado uma prioridade em termos de conservação de florestas tropicais. Os solos destes ambientes não estão isentos de influências antrópicas tais como o aporte de poluentes atmosféricos. Entender a composição geoquímica e mineralógica destes solos pode permitir avaliar como eles se comportam frente a estas influências antrópicas. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o papel do material amorfo, mineralogia e a geoquímica, da fração fina (silte-argila), na reatividade do topo de solo de 3 cabeceiras de drenagem florestal, sob geologia similar. Dois pontos estão situados na Serra dos Órgãos (SOBM1150 -vertente continental) e (SOSB430 - vertente oceânica), e um na Serra do Caparaó (SCSM1120 - vertente oceânica). As coletas foram realizadas mensalmente, entre julho/2019 e fevereiro/2020, na Serra dos Órgãos, e em agosto/2019 e janeiro/2020, na Serra do Caparaó. Foram coletadas, amostras de solo deformadas (composta) e indeformadas, do topo do solo mineral (0-15cm), abaixo da camada de serrapilheira e de raízes finas. Nas amostras deformadas, foram realizadas análises de pH, LOI, % de carbono orgânico, bases trocáveis, e granulometria na fração TFSA, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e ferro, alumínio e silício pouco cristalino (extração com oxalato de amônio) na fração silte-argila. Nas amostras indeformadas,,densidade (solo e partículas), umidade gravimétrica, porosidade total e porcentagem de saturação. Os resultados para todos os 3 pontos são porosidade total em torno de 60%, pH entre 4,3 e 4,7, textura com predominância de areia e silte. O LOI como estimativa da matéria orgânica tende a ser superestimada, pois a 450°C podem ocorrer mudanças mineralógicas nas amostras. O solo SCSM1120 apresenta os maiores níveis de matéria orgânica. A mineralogia da fração silte-argila dos pontos SOBM1150 e SOSB430 é dominada por minerais primários (25-34% de feldspatos e 6-18% de plagioclásios) e material amorfo (30-33%). No ponto SCSM1120 predominam minerais secundários (20% de gibbsita e 13% de goethita) e material amorfo (42%). O material amorfo parece estar relacionado ao nível de desenvolvimento do solo, não havendo diferenças significativas entre os pontos da Serra dos Órgãos. As relações molares entre minerais nos 3 pontos, indicam que o K-feldspato e o plagioclásio se decompõem a gibbsita, apontando condições favoráveis de umidade, drenagem e lixiviação, e que no ponto SCSM1120 os processos de intemperismo são mais avançados. A reatividade dos 3 solos analisados parece ser influenciada principalmente pela matéria orgânica e material amorfo. O material amorfo estimado pelo balanço entre dados de FRX e DRX, mostrou boa concordância com a técnica de adição de padrão interno (DRX) (96 - 98% de similaridade). O material amorfo é composto principalmente por formas pouco cristalinas de Fe e Si e o LOI (água fortemente ligada, elementos voláteis e material orgânico). A fração amorfa quimicamente reativa (extração com oxalato de amônio), retém aproximadamente 45% do Pb, 29% do V, e 25% do Zn, relacionado possivelmente a formas amorfas de Fe.
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Dois pontos estão situados na Serra dos Órgãos (SOBM1150 -vertente continental) e (SOSB430 - vertente oceânica), e um na Serra do Caparaó (SCSM1120 - vertente oceânica). As coletas foram realizadas mensalmente, entre julho/2019 e fevereiro/2020, na Serra dos Órgãos, e em agosto/2019 e janeiro/2020, na Serra do Caparaó. Foram coletadas, amostras de solo deformadas (composta) e indeformadas, do topo do solo mineral (0-15cm), abaixo da camada de serrapilheira e de raízes finas. Nas amostras deformadas, foram realizadas análises de pH, LOI, % de carbono orgânico, bases trocáveis, e granulometria na fração TFSA, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e ferro, alumínio e silício pouco cristalino (extração com oxalato de amônio) na fração silte-argila. Nas amostras indeformadas,,densidade (solo e partículas), umidade gravimétrica, porosidade total e porcentagem de saturação. Os resultados para todos os 3 pontos são porosidade total em torno de 60%, pH entre 4,3 e 4,7, textura com predominância de areia e silte. O LOI como estimativa da matéria orgânica tende a ser superestimada, pois a 450°C podem ocorrer mudanças mineralógicas nas amostras. O solo SCSM1120 apresenta os maiores níveis de matéria orgânica. A mineralogia da fração silte-argila dos pontos SOBM1150 e SOSB430 é dominada por minerais primários (25-34% de feldspatos e 6-18% de plagioclásios) e material amorfo (30-33%). No ponto SCSM1120 predominam minerais secundários (20% de gibbsita e 13% de goethita) e material amorfo (42%). O material amorfo parece estar relacionado ao nível de desenvolvimento do solo, não havendo diferenças significativas entre os pontos da Serra dos Órgãos. As relações molares entre minerais nos 3 pontos, indicam que o K-feldspato e o plagioclásio se decompõem a gibbsita, apontando condições favoráveis de umidade, drenagem e lixiviação, e que no ponto SCSM1120 os processos de intemperismo são mais avançados. A reatividade dos 3 solos analisados parece ser influenciada principalmente pela matéria orgânica e material amorfo. O material amorfo estimado pelo balanço entre dados de FRX e DRX, mostrou boa concordância com a técnica de adição de padrão interno (DRX) (96 - 98% de similaridade). O material amorfo é composto principalmente por formas pouco cristalinas de Fe e Si e o LOI (água fortemente ligada, elementos voláteis e material orgânico). A fração amorfa quimicamente reativa (extração com oxalato de amônio), retém aproximadamente 45% do Pb, 29% do V, e 25% do Zn, relacionado possivelmente a formas amorfas de Fe.The Serra dos Órgãos National Park and the Caparra National Park are part of the Atlantic Forest biome, considered a priority in terms of conservation of tropical forests. The soils of these environments are not exempt from anthropogenic influences such as the input of atmospheric pollutants. Understand the geochemical and mineralogical composition of these soils, can allow assess how they behave, facing these anthropogenic influences. Thus, the objective of this work is to evaluate the role of amorphous material, mineralogy, and geochemistry, of the fine fraction (silt-clay), in the reactivity of the topsoil of 3 forest drainage headlands, under similar geology. Two points are in Serra dos Órgãos (SOBM1150 - continental slope) and (SOSB430 - oceanic slope), and one in Serra do Caparaó (SCSM1120 - oceanic slope). Sampling was carried out monthly, between July/2019 and February/2020, in Serra dos Órgãos, and in August/2019 and January/2020, in Serra do Caparaó. Deformed (compost) and core samples were collected from the top of the mineral soil (0-15cm), below the litter layer and fine roots. In the deformed samples, were performed analyzes for pH, LOI, % organic carbon, exchangeable bases and particle size in the TFSA fraction, X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (XRD) and iron, aluminum and silicon low crystalline (ammonium oxalate extraction) in the silt-clay fraction. In undisturbed samples, density (soil and particles), gravimetric moisture, total porosity, and saturation percentage. The results for all 3 points are, total porosity around 60%, pH between 4,3 and 4,7, texture with a predominance of sand and silt. The LOI as an estimate of organic matter tends to be overestimated, because at 450°C mineralogical changes can occur in the samples. The point SCSM1120 has the highest levels of organic matter. The mineralogy of the silt-clay fraction at SOBM1150 and SOSB430 points are dominated by primary minerals (25-34% feldspar and 6-18% plagioclase) and amorphous material (30-33%). AtSCSM1120, secondary minerals (20% gibbsite and 13% goethite) and amorphous material (42%) predominate. The amorphous material seems to be related to the level of soil development, with no significant differences between the points of Serra dos Órgãos. The molar relationships between minerals at the 3 points indicate that k-feldspar and plagioclase decompose to gibbsite, pointing out favorable conditions of moisture, drainage and leaching, and at point SCSM1120 the weathering processes are more advanced. The reactivity of the 3 analyzed soils seems to be influenced mainly by organic matter and amorphous material. The amorphous material estimated by the balance between XRF and XRD data, showed agreement with the internal standard technique (XRD) (96 - 98% similarity). The amorphous material is mainly composed of poorly crystalline forms of Fe and Si and the LOI (strongly bound water, volatile elements and organic material). The chemically reactive amorphous fraction (ammonium oxalate extraction) retains approximately 45% of Pb, 29% of V, and 25% of Zn, possibly related to amorphous forms of Fe.110 f.Silveira, Carla Semiramishttp://lattes.cnpq.br/5607967300278589Nóbrega, Gabriel Nutohttp://lattes.cnpq.br/5874908096941660Azevedo, Antônio Carloshttp://lattes.cnpq.br/7536773476051782Silva, Caio Rocha de Moura2023-04-17T19:05:31Z2023-04-17T19:05:31Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Caio Rocha de Moura. Quantificação e importância de material amorfo e cristalino na superfície de solos montanhosos da mata Atlântica. Niterói, 2021. 110 f. Dissertação (Mestrado em Geoquímica - Geoquímica Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Geociências (Geoquímica) - Universidade Federal Fluminense, 2021.http://app.uff.br/riuff/handle/1/28556CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-04-17T19:05:35Zoai:app.uff.br:1/28556Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:05:31.515349Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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