ABSTRACT Large-scale mining operations, such as those associated with iron extraction, disturb soils and vegetation and create the need for effective rehabilitation practices. The Iron Quadrangle region of southeastern Brazil is one of the world’s biodiversity hotspots; however, iron mining activities threaten many natural and seminatural ecosystem types in which many rare/protected species occur. The Iron Quadrangle has four main ecosystem types: Atlantic Forest (AF), ferruginous rupestrian grassland with dense vegetation (FRG-D); ferruginous rupestrian grassland with sparse vegetation (FRG-S); and quartzite rupestrian grassland (QRG). To support rehabilitation and monitoring plans, we evaluated reference areas and identified soil and vegetative attributes that best differentiated between these four ecosystems. We measured thirty-four physical, chemical, and biological soil properties and two vegetation parameters and, using a multivariate analysis, detected: 1) correlations between properties and 2) differences between areas. We identified twelve properties that best differentiated the areas (in order from most to least relevant): nickel content; exchangeable aluminum; clay content; above-ground vegetation volume; aluminum saturation; particle density; bulk density; arsenic content; zinc content; lead content, fine sand plus silt content; and fine sand content. Soil physicochemical properties proved to be more sensitive to differences in ecosystem type, and in particular, parameters related to fertility and the presence of metals and semi-metals differentiated the AF from the FRG-D and FRG-S. Soil physical properties, including fine sand and silt content, were most important for differentiating QRG from the other ecosystems, possibly resulting from the exposure of quartzite material to erosive processes. This study demonstrates the importance of identifying appropriate reference areas for post-mining reclamation.

ABSTRACT: Accidents related to the rupture of iron ore tailings dams have dramatically impacted on the Brazilian natural ecosystem. So, the development of strategies to recover soil organic matter levels and build-up Technosols are required. This study aimed to evaluate the effect of N-mineral and -organic fertilization and the rhizospheric effect on soil organic matter mineralization from Technosols built under iron ore tailings. The experiment was carried out in a greenhouse; we used a factorial scheme 2 × 2 × 3: without and with the plant Crotalaria juncea ; without and with mineral fertilization; and three different organic fertilization (without organic fertilization, sewage sludge, and household waste composting), with four randomized blocks. The experimental units were PVC columns installed with a top layer of iron ore tailing from a dam, where gases were sampled to determine the CO2-C, CH4-C concentrations, and CO2-δ13C. The organic fertilization promoted a positive priming effect of 184 %. However, with mineral fertilization, no effect was observed in soil derived-CO2-C accumulated and priming effect. Similarly to non-planted soil, the planted soils with mineral and organic fertilization promoted a steady reduction in soil derived-CO2-C accumulated and rhizosphere priming effect. The soil with mineral fertilization improved in 5.52 and 0.45 g per column the shoot and root dry matter of Crotalaria when compared to the soil without mineral fertilization. In summary, the organic fertilization in Technosols built over iron ore tailings dams during revegetation was not enough to ensure the plant development and preservation of soil organic matter. However, the combination of mineral and organic fertilization promoted negative rhizosphere priming effect and a significant increase in plant biomass.

Abstract Vertisols presenting kaolinite codominance or prevalence were already reported in several countries worldwide. However, the literature has few studies focused on investigating the influence of this clay mineral in soil geotechnical behavior. This study aimed to carry out the characterization of Vertisols in Bahia State, Brazil, to understand the influence of physical, chemical, and mineralogical properties on their geotechnical behavior, as these soils have high natural fertility and have been used for agricultural activity, but with great risk due to their physical and geotechnical properties. Six Vertisols were selected, three located in Juazeiro County (Semiarid region) and the other three in Recôncavo region. Geotechnical characterization of selected soils was carried out in their respective diagnostic horizons by determining properties such as granulometric curve, Atterberg limits, clay activity, linear expansion coefficient, compaction capacity, cohesion (c), and internal friction angle (ϕ) of saturated soils. Soil expansion potential was associated with expansive clay contents and clay content in each soil sample. The best soil compaction efficiency was observed for kaolinitic Vertisol, which presented greater void ratio reduction and higher density due to moisture increase. In addition, c increased as kaolinite content also increased and decreased as clay content increased in soils presenting similar mineralogy. On the other hand, ϕ was influenced mainly by granulometry since higher sand and gravel levels enabled higher ϕ, regardless of clay type.

RESUMO A irrigação tem grande importância para a produção de alimentos, sendo responsável por consumir grande parcela da água usada nas atividades humanas. Isto torna fundamental o manejo racional do uso da água. Para tal, a determinação da densidade do solo é importante e precisa ser realizada de forma simples e menos honerosa possível, mantendo-se a precisão e exatidão. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de tubos de PVC de diferentes dimensões para determinação da densidade do solo. Para comparação, foram utilizados também os métodos do anel volumétrico, torrão parafinado, proveta e escavação. Amostras deformadas e indeformadas de solos de diferentes granulometrias foram coletadas nas profundidades de 0,025-0,075; 0,050-0,100; 0,075-0,125 e 0,100 a 0,150 m. Os tubos de PVC utilizados tinham diâmetros de 0,040; 0,050; 0,060 e 0,075 m e alturas de 0,10; 0,15; 0,20 e 0,25 m. Os resultados da densidade do solo de cada dimensão de tubo de PVC foram comparados com os dos métodos tradicionais pelo teste t não pareado, a 5% de significância. Para solos de textura argilosa ou muito argilosa, o tubo de PVC de 0,040 m de diâmetro e 0,15 m de altura foi o que apresentou os melhores resultados, com valores mais próximos ao método padrão. Já para solos de textura média e arenosa, os melhores resultados foram encontrados quando se utilizou o tubo de PVC de 0,060 m de diâmetro e 0,15 m de altura.

ABSTRACT Irrigation has a great importance in the production of food, and it is responsible for consuming a large part of the water used by human activities. This makes the rational management of water use fundamental for sustainable food production. For this purpose, the determination of bulk density is important and needs to be obtained with the simplest, least onerous methods possible, while maintaining precision and accuracy. Therefore, the objective of this work was to evaluate the use of PVC pipes of different dimensions to determine bulk density. For comparison purposes, the volumetric ring, paraffin clod, beaker and excavation methods were also used. Deformed and undisturbed soil samples of different granulometries were collected at the depths of 0.025-0.075, 0.050-0.100, 0.075-0.125 and 0.100-0.150 m. The PVC pipes had diameters of 0.040, 0.050, 0.060 and 0.075 m and heights of 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25 m. The bulk density results for each PVC pipe dimension were compared with those of the traditional methods by the unpaired t-test at 5% significance. For soils with a clayey or very clayey texture, the 0.040 m diameter and 0.15 m high PVC pipe presented the best results, with values closer to those of the standard method. For soils with a medium and sandy texture, the best results were found when a PVC pipe with a diameter of 0.060 m and a height of 0.15 m was used.

RESUMO Os rejeitos da lavagem da bauxita produzidos em Porto Trombetas, Pará, no interior da Amazônia brasileira, possuem características químicas e físicas limitantes ao desenvolvimento de plantas, o que dificulta a revegetação dos tanques onde são depositados. Este trabalho, realizado em condições de campo, avaliou a qualidade física desses rejeitos após uma década de práticas de recuperação. Três tratamentos foram avaliados: sem aplicação de insumos e plantio de mudas (T1) e dois níveis de fertilização, um com as menores (T2) e outro com as maiores (T3) doses de calcário e adubos associadas ao plantio de mudas de espécies arbóreas. Decorridos dez anos de experimentação, a resistência à penetração (RP) e a umidade do substrato, até 60 cm de profundidade, foram avaliadas e o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), curva de retenção de água (CRA) e distribuição de poros por classes de diâmetro foram determinados e calculados. Após uma década de recuperação ambiental, foi possível verificar diferenças nas características físicas do rejeito em função das diferentes formas de revegetação. A umidade no perfil do substrato, o IHO, a CRA e a distribuição de poros foram indicadores sensíveis às variações na qualidade física dos substratos. A calagem, a adubação e o plantio de mudas são necessários para a revegetação e melhoria da qualidade física do rejeito. O tratamento T3 é a melhor intervenção identificada até o momento para a revegetação dos tanques. A ausência de adubação e plantio impossibilita a revegetação, mesmo existindo fontes de propágulos nas proximidades.

ABSTRACT Tailings from bauxite washing produced in Porto Trombetas, Pará state, a Brazilian Amazon region, have chemical and physical characteristics limiting the development of plants, which hinders to revegetate the tanks where they are deposited. This study was carried out under field conditions, and aimed to assess the physical quality of these tailings after a decade of recovery practices. Three treatments were assessed: no application of inputs and planting of seedlings (T1) and two levels of fertilization, one with lower (T2) and other with higher (T3) doses of limestone and fertilizers associated with planting tree seedlings. After ten years of experimentation, penetration resistance (PR) and substrate moisture up to 60 cm depth were assessed and the least limiting water range (LLWR), water retention curve (WRC), and pore size distribution were determined and calculated. After a decade of environmental recovery, differences in physical characteristics were observed in the tailings due to different revegetation modes. Moisture in the substrate profile, LLWR, WRC, and pore size distribution were sensitive indicators to variations in substrate physical quality. Liming, fertilization, and planting of seedlings are necessary for revegetation and improvement of the physical quality of tailings. Treatment T3 was the best intervention identified so far for tank revegetation. The absence of fertilization and planting precludes revegetation even with sources of propagules nearby.

RESUMO O mapeamento da condutividade elétrica aparente do solo (CEa) tornou-se importante para caracterizar a variabilidade do solo em sistemas de agricultura de precisão. A CEa pode ser usada para definir os pontos de amostragem para mapeamento de atributos químicos e físicos do solo? O objetivo deste trabalho foi avaliar as relações entre CEa e atributos do solo em duas áreas com texturas de solo diferentes. Em cada área, 50 pontos de amostragem foram escolhidos considerando uma linha de caminhamento que apresentou alta variabilidade de CEa, obtida através de um mapeamento preliminar do atributo. Em cada ponto de amostragem a CEa foi mensurada nas profundidades de 0-20, 0-40 e 0-60 cm do solo, recolhendo-se também amostras de solo para determinação dos atributos físicos e químicos em laboratório. Os dados de CEa mensurados em diferentes profundidades do solo foram muito similares. Observou-se um grande número de correlações significativas entre CEa e os atributos do solo. Na área de solo arenoso, não houve correlação entre CEa e matéria orgânica ou entre CEa e teor de argila e de areia. Entretanto, uma correlação positiva significativa foi observada para o fósforo remanescente. Na área de solo argiloso, a CEa teve correlação positiva significativa com o teor de argila e correlação negativa significativa com o teor de areia. Os resultados sugerem que o mapeamento da CEa não substitui a amostragem tradicional do solo, porém, pode ser utilizada como informação para delimitar regiões que apresentam atributos de solo semelhantes em uma área.

ABSTRACT Mapping the apparent soil electrical conductivity (ECa) has become important for the characterization of the soil variability in precision agriculture systems. Could the ECa be used to locate the soil sampling points for mapping the chemical and physical soil attributes? The objective of this work was to examine the relations between ECa and soil attributes in two fields presenting different soil textures. In each field, 50 sampling points were chosen using a path that presented a high variability of ECa obtained from a preliminary ECa map. At each sampling point, the ECa was measured in soil depths of 0-20, 0-40 and 0-60 cm. In addition, at each point, soil samples were collected for the determination of physical and chemical attributes in the laboratory. The ECa data obtained for different soil depths was very similar. A large number of significant correlations between ECa and the soil attributes were found. In the sandy clay loam texture field there was no correlation between ECa and organic matter or between ECa and soil clay and sand content. However, a significant positive correlation was shown for the remaining phosphorus. In the sandy loam texture field the ECa had a significant positive correlation with clay content and a significant negative correlation with sand content. The results suggest that the mapping of apparent soil electrical conductivity does not replace traditional soil sampling, however, it can be used as information to delimit regions in a field that have similar soil attributes.

RESUMO O beneficiamento dos minérios de ouro explotados em Paracatu, MG, gera rejeitos com características químicas e físicas limitantes ao crescimento de plantas, principalmente pelo elevado teor de arsênio (As) e salinidade. Para a revegetação desse material, é necessário identificar espécies capazes de se desenvolver sob essas condições. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de quatro espécies arbóreas para a revegetação de rejeito salino contaminado com As. O substrato de plantio consistiu em rejeitos provenientes do beneficiamento do minério B1. As espécies Tibouchina granulosa (quaresmeira), Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke (paricá), Euterpe edulis Mart. (juçara) e Cassia grandis (cássia-rósea) foram plantadas por meio de mudas e, após quatro meses de cultivo, foram avaliados atributos dos substratos e das plantas. Diversas plantas apresentaram sintomas causados, possivelmente, pela toxicidade de As. Esses sintomas foram mais evidentes e intensos nas plantas de quaresmeira e juçara. No entanto, somente as plantas de quaresmeira morreram, provavelmente devido à elevada taxa de translocação de As (51%) e à inexistência de mecanismos de tolerância da espécie. O potencial de uso das espécies para a revegetação do rejeito segue a ordem paricá > cássia-rósea. Paricá é a que apresenta o maior potencial para a implantação inicial de vegetação, demonstrando maior capacidade de adaptação às características do rejeito. As espécies juçara e quaresmeira não são recomendadas para a revegetação do rejeito. Possivelmente o arsênio e/ou a salinidade comprometem o desenvolvimento das plantas, sendo letais para a quaresmeira.

ABSTRACT The processing of gold ores exploited in Paracatu, MG, generates tailings with chemical and physical characteristics adverse to plants growth, mainly by high concentration of arsenic (As) and salinity. The revegetation of this material requeres identify species capable of grow under these conditions. This study aimed to evaluate the potential of four tree species for revegetation of saline tailing contaminated with As. The planting substrate consisted of tailings from processing of ore called B1. The species Tibouchina granulosa (quaresmeira), Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke (paricá), Euterpe edulis Mart. (juçara) and Cassia grandis (cássia-rósea) were planted by seedlings and, after four months, the atributes of the substrate and plants were evaluated. Several plants showed symptoms possibly caused by As-toxicity. These symptoms were more evident and intense in quaresmeira and juçara. However, only the plants of quaresmeira died, probably due to the high rate of As-translocation (51 %) and absence of tolerance mechanisms of the specie. The potential use of species for revegetation of tailings follows the order paricá > cássia-rósea. Paricá is the one with the greatest potential for initial deployment of vegetation, demonstrating the greater ability to adapt to tailing characteristics. The juçara and quaresmeira species are not recommended for the revegetation of tailings. Probably arsenic and/or salinity affect the development of plants, being lethal to quaresmeira.

RESUMO A ciclagem biogeoquímica é fundamental para o estabelecimento e manutenção de comunidades vegetal e animal em áreas degradadas. A serapilheira é um dos principais compartimentos dessa ciclagem e a cinética de decomposição de folhas desse compartimento depende de sua composição química e de condições ambientais. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da composição de material vegetal e de condições ambientais na decomposição de folhas de espécies arbóreas nativas da Mata Atlântica. Foram selecionadas as espécies Mabea fistulifera Mart., Bauhinia forficata Link., Aegiphila sellowiana Cham., Zeyheria tuberculosa (Vell), Luehea grandiflora Mart. et. Zucc., Croton floribundus Spreng., Trema micrantha (L) Blume, Cassia ferruginea (Schrad) Schrad ex DC, Senna macranthera (DC ex Collad.) H. S. Irwin e Barney e Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). Para cada espécie foram preparados “litter bags” e colocados na superfície de vasos contendo solo superficial em casa de vegetação e diretamente sobre o mesmo solo no campo,. A cada 30 dias foi determinado o peso do material vegetal seco existente. Foi realizada também a medição da respiração basal do solo para os dois ambientes. A decomposição acumulada dos materiais foliares variou com a espécie, com o teor de nutrientes e com o ambiente. De maneira geral, a espécie que apresentou menor velocidade de decomposição foi a Aegiphila sellowiana e as espécies de maior velocidade foram Bauhinia forficata e Schinus terebinthifolius. Este comportamento foi semelhante tanto em condições controladas (casa de vegetação) como em condições de campo. Este agrupamento de espécies auxilia os trabalhos de recuperação ambiental, onde podem ser selecionadas as espécies adequadas para cada fase do processo de recuperação.

ABSTRACT Biogeochemical cycling is essential to establish and maintain plant and animal communities. Litter is one of main compartments of this cycle, and the kinetics of leaf decomposition in forest litter depend on the chemical composition and environmental conditions. This study evaluated the effect of leaf composition and environmental conditions on leaf decomposition of native Atlantic Forest trees. The following species were analyzed: Mabea fistulifera Mart., Bauhinia forficata Link., Aegiphila sellowiana Cham., Zeyheria tuberculosa (Vell), Luehea grandiflora Mart. et. Zucc., Croton floribundus Spreng., Trema micrantha (L) Blume, Cassia ferruginea (Schrad) Schrad ex DC, Senna macranthera (DC ex Collad.) H. S. Irwin and Barney and Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). For each species, litter bags were distributed on and fixed to the soil surface of soil-filled pots (in a greenhouse), or directly to the surface of the same soil type in a natural forest (field). Every 30 days, the dry weight and soil basal respiration in both environments were determined. The cumulative decomposition of leaves varied according to the species, leaf nutrient content and environment. In general, the decomposition rate was lowest for Aegiphila sellowiana and fastest for Bauhinia forficate and Schinus terebinthifolius. This trend was similar under the controlled conditions of a greenhouse and in the field. The selection of species with a differentiated decomposition pattern, suited for different stages of the recovery process, can help improve soil restoration.

RESUMO Os impactos do uso e do manejo na qualidade física do solo têm sido quantificados, utilizando-se o intervalo hídrico ótimo e a densidade crítica do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e a densidade crítica de um Latossolo Amarelo coeso, dos Tabuleiros Costeiros do Recôncavo da Bahia, submetido a diferentes usos e manejo do solo. Foram selecionadas três áreas, sobre solo coeso típico, submetidas aos seguintes usos e manejos: mata nativa (Mata Atlântica); pastagem de Brachiaria decumbens Stapf, em estado de degradação, e cana-de-açúcar, com subsolagem no sulco de plantio. Foram retiradas em cada área 40 amostras com estrutura indeformada, na porção central de cada horizonte (A e AB). Foram determinados nessas amostras, após serem submetidas a dez valores de tensão e pressão, a umidade, a resistência à penetração e a densidade do solo. Na área cultivada com cana, a coleta das amostras foi feita nas linhas de plantio, onde foi realizada a subsolagem. O intervalo hídrico ótimo do horizonte A, da mata, e do Ap, da cana-de-açúcar foram semelhantes e, ambos, maiores que na pastagem. Já no horizonte AB, o IHO da cana-de-açúcar foi maior que o da mata e, o desta, maior que o da pastagem. Os horizontes A e Ap apresentaram valores de densidade crítica maiores que os de AB para todos os usos avaliados. O uso que apresentou maior frequência de valores de densidade do solo acima da densidade crítica foi a pastagem.

ABSTRACT The impacts of the use and management on soil physical quality have been quantified using the least limiting water range and the critical density of the soil. The critical soil bulk density obtained by the least limiting water range (LLWR) assists in making decisions on the management conditions adopted or to be adopted in certain soil. This study aimed to determine the LLWR and the critical soil bulk density of a cohesive Oxisoil from Coastal Tablelands Reconcavo of Bahia subjected to different uses and soil management. We selected three areas on typical cohesive soil, subjected to the following uses and management: native forest (Mata Atlântica), Brachiaria decumbens Stapf in a state of degradation and sugar cane, with subsoiling at planting. Forty samples, for each area, were taken with undisturbed in the central portion of each horizon (A and AB). In the area cultivated with sugarcane, the sample collection was done in the rows. The LLWR in the A horizon of the forest and the sugar cane were similar, and both were greater than the pasture on the horizon AB. The LLWR for cane sugar was higher than the forest and that this increased for grazing. Horizons A and Ap presented higher critical density values than AB for all evaluated uses. The use that showed values of bulk density greater than the critical density was pasture.

ABSTRACT Persistent areas of tailings and deposits from coal and gold mining may present high levels of arsenic (As), mainly in the arsenate form, endangering the environment and human health. The establishment of vegetation cover is a key step to reclaiming these environments. Thus, this study aimed to evaluate the potential of Eucalyptus urophylla and E. citriodora seedlings for use in phytoremediation programs of arsenate-contaminated areas. Soil samples were incubated at increasing rates (0, 50, 100, 200 and 400 mg dm-3) of arsenic (arsenate form, using Na2HAsO4) for 15 days. The seedlings were produced in a substrate (vermiculite + sawdust) and were transplanted to the pots with soil three months after seed germination. The values of plant height and diameter were taken during transplanting and 30, 60 and 90 days after transplanting. In the last evaluation, the total leaf area and biomass of shoots and roots were also determined. The values of available As in soil which caused a 50 % dry matter reduction (TS50%), the As translocation index (TI) from the roots to the shoot of the plants, and its bioconcentration factor (BF) were also calculated. Higher levels of arsenate in the soil significantly reduced the dry matter production of roots and shoots and the height of both species, most notably in E. urophylla plants. The highest levels of As were found in the root, with higher values for E. citriodora (ranging from 253.86 to 400 mg dm-3). The TI and BF were also reduced with As doses, but the values found in E. citriodora were significantly higher than in E. urophylla. E. citriodora plants presented a higher capacity to tolerate As and translocate it to the shoot than E. urophylla. Although these species cannot be considered as hyperaccumulators of As, E. citriodora presented the potential to be used in phytoremediation programs in arsenate-contaminated areas due to the long-term growth period of this species.

Nos últimos 12 anos, pesquisas desenvolvidas no Estado do Tocantins resultaram em dez novos cultivares de batata-doce com elevada concentração de amido, próprios para a produção de etanol. Entretanto, pouco se conhece a respeito de suas exigências nutricionais e teores foliares de nutrientes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a absorção e a exportação de nutrientes e determinar os níveis críticos foliares de N, P e K, para os cultivares de batata-doce 'Amanda', 'Carolina Vitória' e 'Duda', em função de diferentes doses de N, P e K aplicadas ao solo. O experimento compreendeu 33 tratamentos, dispostos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Os teores foliares de N, S, Cu e Zn variaram entre os cultivares e, os teores de P e K, apenas em função das doses de P2O5 e K2O, respectivamente. Os teores de N, P e K nas raízes tuberosas variaram, significativamente, em função das doses destes nutrientes aplicadas ao solo, sendo que K foi o nutriente que se acumulou em maior quantidade, seguido do N e, este, de Ca, P, Mg e S, cujas quantidades acumuladas foram cerca de dez vezes inferiores às do N. De acordo com os níveis críticos foliares obtidos, o cultivar 'Amanda' mostrou-se mais exigente em N e P e, o cultivar 'Duda', em K, indicando, desta maneira, que as adubações com estes nutrientes devem ser individualizadas em função do cultivar, para que se atinja maior eficiência econômica e ambiental.

In the past 12 years, research undertaken at Tocantins State, Brazil, resulted in ten new sweet potato cultivars with high starch content, suitable for ethanol production. However, little is known about their nutritional requirements and nutrient content. Thus, this study aimed to evaluate the uptake and exportation of nutrients and determine the leaf critical levels of N, P and K for the sweet potato cultivars 'Amanda', 'Carolina Victoria' and 'Duda', due to different doses of N, P and K applied to soil. The experiment comprised 33 treatments arranged in a completely randomized block design with four replications. Foliar concentrations of N, S, Cu and Zn varied among cultivars, while P and K varied due to P2O5 and K2O levels, respectively. The N, P and K content in storage roots varied significantly depending on the doses of these nutrients in the soil, where K is the nutrient that has accumulated in greater quantity, followed by N, and this one by Ca, P, Mg and S, which accumulated amounts were about 10 times lower than the observed for N. According to the leaf critical levels obtained, the cultivar 'Amanda' demands more N and P, while 'Duda' needs more K. These results indicate that the fertilization using these nutrients should be individualized, depending on the cultivar, in order to achieve greater economic and environmental efficiency.

A drenagem ácida de minas (DAM) é uma preocupação ambiental devido ao risco de mobilização de elementos, incluindo elementos tóxicos, e ingresso na cadeia alimentar. Neste estudo, três camadas de cobertura foram testadas para minimizar a mobilização de As, Fe e S em um substrato remanescente de mineração de ouro, contendo pirita e arsenopirita. Para isso, diferentes camadas (camada de quebra de capilaridade, selante e de cobertura) dispostas sobre o substrato e a indução de uma barreira geoquímica (BG) foram usadas a fim de propiciar condições adequadas para adsorção e coprecipitação do As mobilizado. Treze tratamentos foram estabelecidos para avaliar a lixiviação de As, Fe e S do substrato, em lisímetros. O valor de pH, as concentrações de As, Fe, S, Na e K e o volume total de lixiviado foram determinados. As análises mineralógicas foram realizadas com amostras do substrato no final do período experimental. As menores quantidades de As, Fe e S foram lixiviadas nos tratamentos que receberam Na e K para induzir a formação de BG, com valores médios de 5,47, 48,59 e 132,89 g/lisímetros, respectivamente. A análise mineralógica revelou a formação de jarosita no tratamento controle e nos tratamentos que receberam sais de Na e K. Entretanto, a quantidade de jarosita nestes tratamentos foi superior à encontrada no controle, indicando que esses sais aceleraram a formação da BG. Elevadas quantidades de As, Fe e S foram observadas nos lixiviados dos tratamentos sem camada de quebra de capilaridade, com valores médios de 11,7, 103,94 e 201,13 g/lisímetros, respectivamente. A formação da BG e o uso de diferentes camadas sobre o substrato sulfetado mostraram ser técnicas eficientes para diminuir a mobilização de As, Fe e S e mitigar os impactos da drenagem ácida de minas.

Acid mine drainage (AMD) is an environmental concern due to the risk of element mobilization, including toxic elements, and inclusion in the food chain. In this study, three cover layers were tested to minimize As, Fe and S mobilization from a substrate from former gold mining, containing pyrite and arsenopyrite. For this purpose, different layers (capillary break, sealant and cover layer) above the substrate and the induction of a geochemical barrier (GB) were used to provide suitable conditions for adsorption and co-precipitation of the mobilized As. Thirteen treatments were established to evaluate the leaching of As, Fe and S from a substrate in lysimeters. The pH, As, Fe, S, Na, and K concentrations and total volume of the leachates were determined. Mineralogical analyses were realized in the substrate at the end of the experimental period. Lowest amounts of As, Fe and S (average values of 5.47, 48.59 and 132.89 g/lysimeter) were leached in the treatments that received Na and K to induce GB formation. Mineralogical analyses indicated jarosite formation in the control treatment and in treatments that received Na and K salts. However, the jarosite amounts in these treatments were higher than in the control, suggesting that these salts accelerated the GB formation. High amounts of As, Fe and S (average values of 11.7, 103.94 and 201.13 g/lysimeter) were observed in the leachate from treatments without capillary break layer. The formation of geochemical barrier and the use of different layers over the sulfide substrate proved to be efficient techniques to decrease As, Fe and S mobilization and mitigate the impact of acid mine drainage.

Este trabalho foi desenvolvido em área de mineração de ouro no Município de Paracatu, MG, Brasil, durante o período de março de 2000 a novembro de 2005. O substrato estudado foi um filito que contém sulfetos como pirita e arsenopirita. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência e crescimento de espécies vegetais sobre diferentes combinações de camadas de cobertura e de selamento sobre um substrato sulfetado. O tratamento 1 possuía saprolito (B1) na camada selante (SL) e B1 com calagem (B1L) na camada de cobertura (CL). O tratamento 2 possuía B1 na SL e B1L + solo com calagem (SoL) como CL. O tratamento 3 possuía B1 + SoL como SL e B1L como CL. O tratamento 4 possuía B1 + SoL como SL e B1L + SoL como CL. As espécies utilizadas foram Acacia farnesiana, A. holosericea, A. polyphylla, Albizia lebbeck, Clitoria fairchildiana, Flemingia sp., Mimosa artemisiana, M. bimucronata e Enterolobium contortisiliquum. Aos 40 e 57 meses após o plantio foram avaliados diâmetro do colo, altura e contagem das plantas vivas. A maior taxa de sobrevivência (80%) foi observada no tratamento com presença de horizonte B latossólico nas camadas selante e cobertura. De modo geral, M. bimucronata e A. farnesiana mostraram as mais altas taxas de sobrevivência. A teor de arsênio extraído por Mehlich 3 na camada de cobertura variou de 0,00 a 14,69 mg dm-3 entre os tratamentos. Os resultados indicaram que a utilização de diferentes camadas sobre o substrato sulfetado permite a rápida revegetação da área remanescente de mineração.

This work was done at a gold mine company in Paracatu, MG, Brazil, and was conducted from March 2000 to November 2005. The substrate (spoil) studied was a phillite rock which contains sulfides such as pyrite and arsenopyrite. This study aimed to evaluate the survival and growth of plant species on different combinations of substrate layers over the spoil. These layers were a cover layer and a sealing layer, both deposited over the spoil. The treatment 1 had saprolite (B1) in the sealing layer (SL) and B1 with liming (B1L) in the cover layer (CL). The treatment 2 had B1 in SL and B1L + soil with liming (SoL) in the CL. The treatment 3 had B1 + SoL in the SL and B1L in the CL. The treatment 4 had B1 + SoL in the SL and B1L + SoL in the CL. The plant species used were Acacia farnesiana, A. holosericea, A. polyphylla, Albizia lebbeck, Clitoria fairchildiana, Flemingia sp., Mimosa artemisiana, M. bimucronata e Enterolobium contortisiliquum. Forty and 57 months after planting, collardiameter, height, and living plants were evaluated. The greatest survival rate was oobservedintreatmentwith B horizon of an Oxisoil in both layers, with 80 %. In general, M. bimucronata and A. farnesiana species showed the highest survival rate. The arsenic-content by Mehlich 3 in the cover layer ranged from 0.00 to 14.69 mg dm- 3 among treatments. The experimental results suggest that layers combinations above the sulfide substrate allow the rapid revegetation of the spoil.