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Química dos Solos

Química dos Solos. Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013. Contaminação do solo por resíduos. Fenômeno antigo; Na Roma antiga, jazidas de metais eram exploradas e o minério era fundido, poluindo os arredores da zona rural com resíduos das minas;

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Presentation Transcript

  1. Química dos Solos Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013

  2. Contaminação do solo por resíduos • Fenômeno antigo; • Na Roma antiga, jazidas de metais eram exploradas e o minério era fundido, poluindo os arredores da zona rural com resíduos das minas; • A produção de materiais e produtos químicos na Europa produziu uma poluição substancial;

  3. Contaminação do solo por resíduos • A extensão da contaminação e o risco dos materiais descartados se expandiram muito no último século, principalmente após a Segunda Guerra Mundial;

  4. Química básica do solo • Os solos são compostos principalmente de partículas sólidas: • 90% inorgânicas em natureza; • 10% de matéria orgânica e espaços porosos com metade de ar e metade de água;

  5. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • As partículas inorgânicas são resíduos do intemperismos das rochas; • Quimicamente falando, são principalmente minerais silicatos;

  6. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas Unidades estruturais comuns em minerais silicatos

  7. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • Ao longo do tempo, o intemperismo de minerais de silicatos de rochas pode envolver reações químicas com água e ácidos. • Essas reações produzem substâncias que são denominadas minerais argilosos.

  8. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • Um mineral que possui um tamanho de partícula menor que 2µm é definido como sendo componente da fração da argila do solo; • Além da argila existem muitos outros tipos de solo; a definição de cada tipo depende do tamanho de partícula;

  9. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas O sistema de classificação de solo por tamanho de partículas da Sociedade Internacional de Ciência do Solo

  10. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • O tamanho da partícula da areia é grande  densidade baixa e a água corre facilmente pelo seu interior; • Solos compostos de argila são densos e possuem drenagem e aeração pobre; O melhor solo para a agricultura possui uma combinação de tipos de solos!

  11. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • Teor dos elementos dos componentes minerais dos solos

  12. Química básica do solo – Partículas Inorgânicas • As partículas de argila atuam como colóides na água; • São menores que as partículas de areia; • Os processos mais importantes no solo ocorrem na superfície das partículas coloidais da argila.

  13. Química básica do solo – Partículas Orgânicas • Além dos minerais, os outros componentes importantes do solo são matéria orgânica, água e ar; • A proporção de cada componente varia de um solo pra outro. • A matéria orgânica (1 – 6%), que fornece a cor escura ao solo, consiste no húmus.

  14. Química básica do solo – Partículas Orgânicas • O húmus é um material derivado principalmente das plantas fotossintéticas e alguns componentes como celulose que já foram decompostos pelos organismos que vivem no solo.

  15. Química básica do solo – Partículas Orgânicas • Em função do processo de decomposição ocorrer nos componentes orgânicos do solo, a concentração de O2 no ar do solo é muitas vezes de apenas 5 – 10% em vez de 20%, e sua concentração de CO2 é normalmente várias centenas de vezes aquela presente na atmosfera.

  16. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • Se o solo na superfície contiver minerais com elementos no estado reduzido, sua oxidação por meio do O2 atmosférico pode produzir um ácido. • A chuva ácida proporciona outra fonte de acidez em certas regiões.

  17. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • O pH do solo pode variar num intervalo significativo por muitas razões. • Solos em áreas com pouca chuva, mas altas concentrações de Na2CO3, tornam-se básicos por causa da reação: CO32-(aq) + H2O ↔ HCO3-(aq)+ OH-(aq)

  18. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • Solos muito básicos para a prática da agricultura podem ser remediados pela adição de enxofre elementar ou de sais de sulfato de Fe (III): 2 S(s) + 3 O2 + 2H2O  4 H+ + 2 SO42- Fe3+ + 3 H2O  Fe(OH)3 (s) + 3 H+

  19. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • Solos muito ácidos para a prática da agricultura podem ser remediados pela utilização da calagem (adição de sais de carbonato), para o aumento do pH.

  20. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • A habilidade para troca de cátions em solos é expressa como capacidade de troca de cátion, CTC, que é definida como a quantidade de cátions que são reversivelmente adsorvidos por unidade de massa (seca) do material.

  21. A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo • Biologicamente, a troca de cátions pelo solo é o mecanismo pelo qual raízes das plantas obtém íons metálicos como, potássio, cálcio e magnésio. • Os processos metabólicos envolvendo as raízes e os micro-organismos do solo são os responsáveis pela acidez dos solo, sendo produzido ácido carbônico (H2CO3)

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