Navegando por Autor "Pacheco, Anderson Almeida"
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Item Avaliação da contaminação em solos e sedimentos da bacia hidrográfica do rio Doce por metais pesados e sua relação com o fundo geoquímico natural(Universidade Federal de Viçosa, 2015-03-31) Pacheco, Anderson Almeida; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8256689484263496Esta bacia, possui uma área de drenagem de aproximadamente 86.715 km2, dos quais 86 % pertencem ao Estado de Minas Gerais e o restante ao Espírito Santo, abrangendo um total de 230 municípios. É uma área de grande importância econômica, política e social que necessita de pesquisas que contribuam para a gestão de recursos ambientais em prol do desenvolvimento sustentável. Ao longo do curso do rio Doce a atividade predominante é a agrícola, entretanto, é possível também observar diversas cidades e regiões industriais importantes, como é o caso do Vale do Aço mineiro. Neste contexto a bacia do rio Doce se insere em uma preocupação mundial sobre a contaminação por metais pesados e seus efeitos na degradação ambiental e impactos na saúde humana. Os objetivos deste estudo foram testar se as atividades humanas estabelecidas na bacia do rio Doce são responsáveis por altos níveis de metais pesados neste ambiente, e obter melhor compreensão dos processos de contaminação da bacia, a fim de melhorar a gestão dos recursos hídricos para o desenvolvimento sustentável desta bacia. Para se alcançar tais objetivos, a coleta foi realizada ao longo dos 853 km da calha principal do rio Doce. Foram coletados solos da parte alta da paisagem, Neossolos Flúvicos e sedimentos fluviais das margens esquerda e direita do canal do rio. Nestes materiais foram realizados caracterizações físicas e químicas de fertilidade, dissolução seletiva dos óxidos de ferro pelos métodos do ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB) e oxalato ácido de amônio (OAA), teores totais de óxidos de Fe, Al, Si, Ti, Mn e os metais pesados V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Cd, Ba, Hg e Pb pela fluorescência de raios-X, difratometria de raios-X da fração argila, microscopia eletrônica de transmissão, suscetibilidade magnética e espectroscopia de absorção de raios-X pela radiação síncrotron. Ao se analisar os compartimentos coletados da bacia do rio Doce estes apresentaram alto grau de intemperismo com pH ácidos, baixa CTC, na sua maioria distróficos e presença de argila de baixa atividade. Os baixos teores de Fe extraídos pelo OAA dos solos resultaram em uma baixa relação Feo/Fed, indicando a presença de formas cristalinas dos óxidos de ferro, característico do elevado grau de intemperismo sofrido por estes materiais. Os teores totais dos metais pesados para os solos se apresentaram distintos ao longo da bacia do rio Doce. Os teores de As apresentaram concentrações muito baixas a nulas, com exceção do Cambissolo Háplico da região de Conselheiro Pena (MG) que apresentou teores variando de 50,4 a 119,1 μg g-1 em superfície e subsuperfície respectivamente. A suscetibilidade magnética (χBF) e a frequência dependente (χFD) da suscetibilidade magnética por unidade de massa apresentaram grande variação entre as classes de solos e principalmente destas com os Neossolos Flúvicos da bacia do rio Doce. Nos Neossolos Flúvicos esta apresentou valores relativamente superiores aos dos solos da bacia do rio Doce, variando de 27,84 a 659,61 10-8 m3 kg-1 para a fração TFSA. Correlação linear positiva foi observada entre a χBF da fração TFSA e Areia com os teores de Fe, V, Cr, Co, Ni e Cu e da fração argila com Fe, V, Co e Cu. Também se observou correlação positiva entre o Fe e o V, Cr, Co, Ni, Cu e Zn. Pela difratometria de raios-X da fração argila dos solos, solos aluvias e sedimentos da bacia do rio Doce foi possível observar similaridades na mineralogia destes materiais, sendo constituída basicamente por vermiculita, vermiculita com hidróxi-entrecamada, ilita, caulinita, gibbsita, goethita e hematita. O fundo geoquímico natural foi determinado neste trabalho para a Bacia do Rio Doce, com destaque para os metais pesados V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Cd, Ba e Pb, que apresentaram valores acima da referência de qualidade (VRQs) para os solos de Minas Gerais. Os teores dos metais pesados analisados nos sedimentos do rio Doce não indicaram incremento expressivos nos pontos avaliados, quando se compara a coleta antes e depois de cidades e afluentes deste rio. Avaliando o Cr pela X-ray absorption near edge structure spectroscopy (XANES), utilizando a radiação síncrotron nos solos, Neossolos Flúvicos e sedimentos, tal elemento apresentou-se como Cr(III) e não se encontrou o Cr(VI), sua forma tóxica.Item Characterization and evaluation of sorption potential of the iron mine waste after Samarco dam disaster in Doce River basin – Brazil(Chemosphere, 2018-10) Almeida, Cristiane Aparecida; Oliveira, André Fernando de; Pacheco, Anderson Almeida; Lopes, Renata Pereira; Neves, Antônio Augusto; Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro deThe Fundão dam collapsed releasing 60 million tons of mining waste into the environment. The mining wastes should be better studied, since some of them are deposited on the alluvial plains soil and at the bottom of the rivers, like sediments, of the region affected. Thus, this work aims to perform the chemical, physical and adsorptive characterization of the samples colleted in region de Paracatu de Baixo. The mining waste has uneven surface, with sizes ranging from 2 to 200 μm, pHPCZ in 6.0. Are composed predominantly by kaolinite, goethite, hematite, gibbsite and quartz. It has been classified as non-hazardous residues. The adsorption studies showed the mining waste have a low Cationic Exchange Capacity. The sorption process was occurs by ion exchange and the kinetics follows the pseudo second order model (R2 > 0.78). The process is endothermic (ΔH in 29.33 kJ mol−1) and spontaneous (ΔG in −24.7 kJ mol−1 at 25 °C). The Langmuir model presented a better fit (R2 > 0.995) to the experimental data. Therefore, the methylene blue can be used as a cation model to predict the behavior of cationic species on the mining waste, with maximum adsorption capacity of 4.42 mg g−1 at 25 °C.Item Mineralogy, micromorphology, and genesis of soils with varying drainage along a hillslope on granitic rocks of the atlantic forest biome, Brazil(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2018-07-16) Pacheco, Anderson Almeida; Ker, João Carlos; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; Fontes, Mauricio Paulo Ferreira; Andrade, Felipe Vaz; Martins, Eder de Souza; Oliveira, Fábio Soares deAlthough the physical environment of the Atlantic Forest realm is well known, studies on the soil-landform relationships are fundamental to improve the management of soil resources to facilitate sustainable development. The purpose of this study was to evaluate a representative topossequence on the “Mares de Morros” landscape of deeply weathered regolith on leucocratic granite rocks and demiorange convex slopes. The soils varied along the topossequence according to drainage and were classified as Acrudox, Pseudogleysol, and Epiaquent. The clay fraction was composed by kaolinite, in association with gibbsite, goethite, hematite, and traces of vermiculite and hydroxy Al interlayered vermiculite (HIV). The kaolinite crystallinity index obtained by different methods showed high structural disorder throughout the sequence, indicating that long-term pre-weathering has produced a homogenous regolith with little differences in terms of mineralogy, despite the changes in drainage. On the other hand, micromorphological features showed a complete change from the typical, well-developed microaggregate structure of upland, well-drained soils, to a massive, poorly developed structure downslope, consistent with the morphological description. Changes in microstructure development and micropedological features occurred both vertically and laterally along the topossequence and indicate that mineralogy alone cannot account for the microaggregate structure of kaolinitic Latossolos (Oxisols) well-drained with low Fe contents. Soils from the “Mares de Morros” landscape of the Alegre river basin on leucocratic granitic rocks highlight an inheritance of a deep preweathered regolith, showing subtle chemical and mineralogical changes, but marked morphological and physical differences along the topossequence, basically controlled by soil drainage in the past or present.Item Pedogênese e distribuição espacial dos solos da bacia hidrográfica do rio Alegre ES(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-22) Pacheco, Anderson Almeida; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443T4; Fernandes Filho, Elpídio Inácio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703656Z4; Ker, João Carlos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763842Z5; http://lattes.cnpq.br/8256689484263496; Andrade, Felipe Vaz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761472U5; Passos, Renato Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/3882320619443256A área de estudo localiza-se ao sul do Estado do Espírito Santo. Corresponde à bacia hidrográfica do rio Alegre, município de Alegre, afluente do rio Itapemirim. A bacia do rio Alegre encontra-se quase que totalmente inserida no amplo domínio dos Mares de Morros Florestados (mata atlântica). Foram selecionados e coletados 14 perfis representativos de solos, distribuídos em três topossequências e amostras extras: Topossequência 1 (T1) compreendeu dois Latossolos Amarelos (P1 e P2), um Pseudogleissolo (P3) e um Gleissolo Háplico (P4); a Topossequência 2 (T2) foi composta por um Latossolo Amarelo (P5) e um Cambissolo Háplico (P6); e a topossequência 3 (T3) por um Latossolo Amarelo (P7), um Pseudogleissolo (P8) e um Gleissolo Háplico (P9). Coletou-se dois perfis de Cambissolos Háplicos (P10 e P11), um Cambissolo Húmico (P12), um Argissolo Vermelho (P13) e um Neossolo Flúvico (P14) para representar o ambiente destas classes. Foi executado mapeamento semi-detalhado dos solos da bacia hidrográfica do rio Alegre, na escala de 1:50.000, utilizando o método do caminhamento livre. A área é tipicamente de pequenas e médias propriedades rurais. Excetuando as áreas ocupadas com pastagens e com os fragmentos florestais, a diversificação de culturas já se faz notar: reflorestamento com eucalipto (Eucalyptus spp); cultivo de pupunha (Euterpe edulis); café (Coffea arabica L.) é cultivado como cultura solteira, ou às vezes, cultivado com culturas como milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris L.) e banana (Musa spp.), principalmente. As classes de relevo predominante na bacia hidrográfica do rio Alegre são ondulado e forte ondulado, podendo se considerar também o montanhoso. A bacia conta com uma área de aproximadamente 20518,77 ha, e devido à predominância de relevos mais acidentados, a área vem sendo usada pela agricultura familiar. No levantamento de solo realizado, a classe predominante é o Latossolo Vermelho-Amarelo (LVAd), correspondendo a mais de 80% da área. Sendo que no total da unidade de mapeamento LVAd existem as inclusões de Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo, Cambissolo Háplico e afloramentos de rocha. A segunda unidade de mapeamento de maior espressividade são os Cambissolos Háplicos (CXbd) com um pouco mais de 13% da área. Na unidade de mapeamento dos Cambissolos Háplicos (CXbd1) se encontra inclusões de Latossolo Vermelho-Amarelo e de Cambissolo Húmico. Os Gleissolos Háplicos com unidade de mapeamento GXbd, se encontra espacializado na área da bacia do rio Alegre, nas áreas de relevo plano. Nesta unidade de mapeamento encontra-se a inclusão do Pseudogleissolo, classe que ainda não definida no Sistema Brasileiro de Classificação de Solo (Embrapa, 2006). Essa classe se encontra em posição na paisagem em relevo suave ondulado, sempre na seqüência de um Gleissolo. O Pseudogleissolo possui todas as características de um Gleissolo, mas seu regime de umidade constante não existe mais, sendo assim, não se enquadrando na classe dos Gleissolos. Os teores das frações granulométricas variaram de muito argiloso a franco arenosa, ou seja, teores de argila de 200 a 700 g kg-1, uma vez que o material granito-gnaisse apresenta granulação fina a média, justificando os teores mais elevados de argila. Os solos estudados são distróficos (V < 50%), com valores de soma de bases (Valor S), em geral, menor que 0,5 cmolc dm-3 e baixa capacidade de troca de cátions (CTC), em geral inferior a 7,0 cmolc dm-3. Valores estes que refletem o alto grau de intemperismo e lixiviação sofridos. Os teores de Al3+ são considerados altos, mas não o suficiente para caracterizá-los como álicos ou alumínicos. Os valores das relações moleculares Ki e Kr variaram, respectivamente, de 0,69 a 1,48 e de 0,62 a 1,43 para os horizontes subsuperficiais e 0,86 a 1,39 e de 0,71 a 1,34 para os horizontes superficiais do solos estudados. Esses valores indicam a alto grau de intemperismo sofrido por esses materiais, característica essa observada em todos os solos estudados. Observou-se uma tendência de valores maiores da relação Feo/Fed no horizonte superficial que nos subsuperficiais dos perfis que predominaram formas de ferro cristalino, ou seja, o P1, P2, P5, P6 e P7, evidenciando o efeito da matéria orgânica na inibição da cristalinidade dos óxidos de ferro. Essa tendência deixa de ser observada nos perfis com maiores teores de ferro amorfo, recuperados pelo oxalato de amônio. Os difratogramas apresentam picos em 0,718, 0,446, 0,358, 0,238 nm, indicando a presença da caulinita, argilomineral que prevalece na fração argila desses solos. A presença de gibbsita, identificada pelos picos do DRX 0,485 e 0,437 nm, na maioria dos solos caracteriza-os como intensamente intemperizados. A remoção de sílica e de bases pela percolação de grande quantidade de água, num período mais úmido, resultou numa solução de solo, com uma concentração iônica tal que a gibbsita seria o argilomineral mais estável. Os valores obtidos a partir do índice de cristalinidade de Hughes & Brown (1979) para as caulinitas dos solos estudados encontraram-se variando entre 9,65 e 23,16 nos Latossolos; 11,86 a 22,52 nos Pseudogleissolos e Gleissolos e 16,08 a 48,25 nos Cambissolos Háplicos. As maiores variações nas características micromorfológicas foram encontradas no grau de desenvolvimento da pedalidade e nas feições micropedológicas. O Latossolo Vermelho-Amarelo (P1) apresentou plasma constituído por material isotrópico típico. No horizonte A foram observados raras zonas anisotrópicas com fraca pedalidade, e microestrutura composta de blocos subangulares a forte média granular. Encontraram-se muitas feições micropedológicas como canais e microgalerias, atualmente preenchidas com matriz mineral, pelotas fecais termíticas com tamanho variando de 10 a 50 μm e pelotas excrementais indiscriminadas de microartrópodes. Esta feição é condizente com a descrição da estrutura a campo e parece ser um fato comum em muitos Latossolos Vermelho Amarelo desenvolvidos sobre rochas cristalinas em locais dos mares de morros do Brasil sudeste. Em todos os solos analisados os teores de caulinita foram superiores aos de gibbsita, com exceção do P10, um Cambissolo Háplico. Mesmo assim estes teores de gibbsita são considerados elevados, uma vez que a área de estudo se se caracteriza como intensamente intemperizada. A remoção da sílica e de bases pela percolação de grandes quantidades de água, em períodos mais úmidos, resultou numa solução de solo, com uma concentração iônica tal que a gibbsita serio o argilo mineral mais estável.Item Thermal treatment of a potassium-rich metamorphic rock in formation of soluble K forms(International Journal of Mineral Processing, 2017-02-10) Santos, Wedisson Oliveira; Mattiello, Edson Marcio; Pacheco, Anderson Almeida; Vergutz, Leonardus; Souza-Filho, Luiz Francisco da Silva; Abdala, Dalton BelchiorCountries like Brazil, China and India are highly dependent on external reserves of soluble potassium (K) minerals for the production of K fertilizers. On the other hand, the natural occurrence of potassium-rich silicate minerals in these countries, has seldom been commercially exploited until recently. Technological strategies that can increase the reactivity of these minerals can turn them into a resource for K fertilizer production. This work aimed to investigate the changes in solubility of Verdete rock (VR) after calcination with a melting agent (MA- CaCl2·2H2O) under varying temperatures of calcination and ratios (w w− 1) of MA/VR. Measurements of extractable K in water (Kwater), X-ray diffraction (XRD) and X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES) were performed to identify new mineral phases. The Kwater increased up to 184-fold when the VR was calcined in the presence of MA. Optimization of calcination of VR to temperature of 850 °C and a 1.7 ratio (w w− 1) of MA/VR yielded Kwater values of up to 95% of total K. Potassium K-edge XANES analysis revealed changes in the molecular environment of K due to the calcination of VR at increasing temperatures. The K K-edge XANES fit to sylvite was supported by the detection of this mineral by XRD analysis at calcination temperatures ranging from 700 to 900 °C. In addition, K K-edge XANES analysis indicated the gradual formation of a new potassium-silicate mineral with increasing temperature, which the XANES analysis showed to be an amorphous-K2SiO3 (Amorphous-K2SiO3). The combination of Kwater and the residue of Linear Combination Fitting analysis (LCF) performed on the XANES data suggested the formation of an undefined K mineral phase additional to sylvite and Amorphous-K2SiO3. The calcination process was effective in producing highly soluble K mineral phases from a low solubility raw material. The end-products of the calcination procedure obtained in our work represent a promising alternative material for K fertilizer production, but further evaluation of the plant availability of the K in soils is needed.