COMPORTAMENTO DO pH EM LIXIVIADOS DE MATERIAIS DE SOLO E DE ESTÉREIS PROVENIENTES DA ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO DE CANDIOTA – RS

SCHEER, Juliane Maron1; PINTO, Luiz Fernando Spinelli2; BONUMÁ, Angélica Silveira1; MORAES, Júlia Rodegheiro de1

1,2Deptº do solos – FAEM/UFPel
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1. INTRODUÇÃO

O carvão mineral é uma importante fonte alternativa de energia para o estado do Rio Grande do Sul, pois nele se encontram as maiores jazidas, como a localizada no município de Candiota que concentra 43% do total das reservas do estado e 38% das reservas do Brasil (DNPM, 1995). A sua extração traz problemas ambientais de grandes proporções, pois a extração de carvão a céu aberto provoca uma completa modificação estrutural do ambiente.
É realizada a remoção do solo e das rochas que se encontram sobre as camadas de carvão, sendo o solo posteriormente recolocado com a finalidade de revegetar a paisagem. A compactação e a mistura do solo superficial com rejeitos pode levar à perda de solo (erosão) e perda da fertilidade natural, contaminando as águas superficiais e subterrâneas (Sanches & Formoso, 1990, Nunes, 2002; Santos et al., 2004). 
Os estéreis (camadas de rochas e saprolitos que recobrem as camadas de carvão) podem conter minerais sulfetados, como pirita (FeS2), que ao entrarem em contato com a água e ar sofrem oxidação, produzindo ácido sulfúrico e pHs muito baixos, o que provoca dissolução de minerais aluminossilicatados e eleva a concentração de elementos tóxicos, incluindo Al, Fe, Mn, Cu, Ni, Zi (Mello & Abrahão, 1998).
A aplicação de corretivos, como o carbonato de cálcio, pode reverter esse quadro. Em solos agrícolas o objetivo da calagem é elevar o pH do solo e a neutralização da acidez potencial. A quantificação de acidez potencial do solo representa a quantidade de base necessária para neutralizá-la, determinando-se à necessidade de calcário do solo (Kaminski et al., 2002). A ocorrência de drenagem ácida constitui-se no principal impacto das áreas de exploração mineral ao ambiente, (Daniels, 1996). A fim de subsidiar os trabalhos de recuperação e minimizar o potencial poluidor dessas áreas, desenvolveu-se o presente estudo com o objetivo de avaliar o efeito da pirita no estéril misturado com o solo nos valores de pH da água de lixiviação.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento de lixiviação foi realizado em laboratório, em blocos ao acaso com quatro doses de calcário (0, 1/2, 1 e 2 vezes a dose indicada) em seis diferentes proporções de solo/estéril (0; 6,25; 12,5; 25, 50 e 100% de estéril) dando um total de 24 tratamentos com 3 repetições. O material de solo e de estéril foi coletado na área de mineração de Candiota, onde foi instalado um experimento de campo. A necessidade de calagem do solo (5,7 Mg ha-1) e do estéril (15,9 Mg ha-1) foi estimada com base na análise de H + Al a pH 7.
As lixiviações foram feitas em tubos de PVC de 100 mm de diâmetro e 30 cm de altura, com um furo na parte inferior para a coleta. A cada vez foi colocado um volume de 333 mL de água destilada, correspondente a uma altura de coluna de água de 45 mm. Em todos lixiviados foram feitas análises de pH.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na tabela 1 são mostrados os valores de pH obtidos ao longo das lixiviações para as diferentes proporções de solo/estéril e doses de calcário.
Observou-se para o material com 100% de estéril que apenas 2 vezes a dose estimada pela acidez potencial (H+AL) conseguiu manter o pH acima de 5. A dose normal (uma vez) manteve o pH próximo a 5 apenas nas primeiras lixiviações. A dose dupla, a partir da lixiviação de número 30 passou ter seu pH em torno de 5 – 6. No material com proporção de 50% de estéril a meia dose apenas manteve o pH entre 4 e 5, a dose normal conseguiu manter o pH próximo de 6 até aproximadamente a metade das lixiviações, baixando para menos de 5 após; a dose dupla não mostrou decréscimo, porém vem se mantendo acima de 7. Neste caso, seria mais recomendável a reaplicação de uma dose. Na proporção de 25% de estéril, apenas a dose dupla manteve o pH na faixa entre 5 e 6.
Nas proporções com menores quantidades de estéril (6,25 e 12,5%), mais semelhantes com as prováveis condições encontradas na área de campo, observou-se que as doses duplas tenderam a manter o pH acima de 7, ao passo que o tratamento com uma dose manteve entre 6,5 e 7 e a meia dose mantive o pH em torno de 6, no entanto, com oscilações para menos do que 6 na proporção de 12,5%¨de estéril. 
Nos tratamentos sem aplicação de calcário o pH para as misturas com proporções mais significativas de estéril (100, 50 e 25%) mantiveram pHs proporcionalmente baixos, entre 2-3, 3,5-4 e 4-4,5, respectivamente. Nas proporções menores de estéril, o pH começou em torno de 6 mas evoluiu gradativamente para valores abaixo de 5, demonstrando a atuação do processo de acidificação pela oxidação da pirita. 
Nos tratamentos sem estéril as doses dupla e normal liberaram lixiviados com pH próximo de 8 até a lixiviação de número 57, passando então para faixa entre 6,5-7. A meia dose pouco diferenciou do tratamento sem calcário, com pHs entre 6-6,5, com oscilações eventuais para pHs próximo a 7. 

4. CONCLUSÕES

A aplicação de calcário nas proporções com alta relação solo:estéril (6,5-12,5% de estéril) conseguiu manter o pH acima de 5,5 mesmo com meia dose. Nas misturas com maiores proporções de estéril (25 e 50%) a dose simples manteve o pH até aproximadamente a metade das lixiviações enquanto que a dose dupla manteve o pH acima de 7, sugerindo como melhor alternativa a reaplicação. No tratamento com 100% de estéril apenas a dose dupla conseguiu manter o pH acima de 6.

Figura 1. Evolução do pH para diferentes proporções de solo/estéril e doses de calcário.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DANIELS, W.L. Manipulating the chemical properties of mine soils and mining wastes. In: O SOLO NOS GRANDES DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS DO BRASIL E O DESENVOLVIMENTO SUSTENTADO, Viçosa, 1995. Anais... Viçosa : SBCS, UFV, DPS, 1996. p.867-897.
DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral, 1995. Informativo anual da industria carbonífera. Ano base 1995, Brasília – DF, DNPM, 1995, 246p.
KAMINSKI, J.; GATIBONI, L.C.; RHEINHEIMER, D.S.; MARTINS, J.R.; SANTOS, E.J.S; TISSOT, C.A. Estimativa da acidez potencial em solos e sua implicação no cálculo da necessidade de calcário. R. Bras. Ci. Solo, 26:1107-1113, 2002.
MELLO, J.W.V. & ABRAHÃO, W.A.P. Geoquímica da drenagem ácida. In: DIAS, L.E. & MELLO, J.W.V., eds. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1998. P.45-57.
NUNES, Maria Cândida Duarte. Condições físicas de solos construídos na área de mineração de carvão de Candiota-RS. 2002. 130f. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
SANTOS, Noemi Maria Lunkes; ÁVILA, Marta Sueli Vaz; PINTO, Luiz Fernando Spinelli; PAULETTO, Eloy Antônio; NUNES, Maria Cândida. Caracterização química de solos construídos na Área de Mineração de Carvão de Candiota. In: FERTBIO, 2004, Lages – SC, CD – Rom, 2004.