HIDRÓLISE DO DIACETATO DE FLUORESCEÍNA EM ÁREAS
DEGRADADAS PELA MINERAÇÃO EM FASE DE
RECUPERAÇÃO NO ESTADO DE RONDÔNIA.
HYDROLYSIS OF FLUORESCEIN DIACETATE IN AREAS
DEGRADED BY MINING IN RECOVERY PHASE IN RONDÔNIA
STATE.
Suelen Cristina Nunes Alves(1) Danilo Olandino de Souza(2) Wanderley José de Melo(3)
Roberta Souto Carlos(4) Denise de Lima Dias Delarica(5)
Regina Márcia Longo(6) Admilson Írio Ribeiro (7)
I Resumo
Atividades antrópicas podem ocasionar um desequilíbrio ambiental, gerando degradação do solo, podendo se tornar permanente. A extração de minério proporciona ao solo perdas de condições gigantescas. A mineração de cassiterita na mina Potosi, localizada na Floresta Nacional do Jamari, Estado de Rondônia, causou profundas alterações biológicas no solo. Portanto o objetivo deste trabalho é avaliar a hidrólise do diacetato de fluoresceína como indicador sensível em áreas que sofreram degradação com a extração de cassiterita e que estão em fase de recuperação ambiental, avaliando assim este método como bioindicador de solo. Os tratamentos consistem em 12 áreas dentro da mina Potosi, cada uma com um tipo de substrato utilizado, constituído de 3 repetições, sendo comparadas com amostras retiradas de área de mata e capoeira. Obteve-se na área 12 com substrato piso de lavra, resultado equivalente ao de área de mata. As áreas em recuperação estão atingindo valores iguais ou próximos as de mata e capoeira, mostrando evolução no plano de recuperação ambiental. O FDA foi um bom método de avaliação de áreas em recuperação da extração de minério.
Palavras-chave: Atividade enzimática. FDA. Micro-organismos do solo. Mina Potosi.
II Abstract
this study is to evaluate the hydrolysis of fluorescein diacetate as sensitive indicator in __________________________________________________________
1 (Doutoranda em agronomia Ciência do solo FCAV/UNESP. suelen_cris88@yahoo.com.br) 2 (Mestrando em agronomia Ciência do solo, FCAV/UNESP. daniloolandinodesouza@hotmail.com) 3 (Prof. Titular FCAV/UNESP. wymelo@gmail.com)
4 (Mestranda em Agronomia Ciência do solo, FCAV/UNESP. robertasoutoo@gmail.com) 5 (Mestranda em Agronomia Ciência do solo, FCAV/UNESP. Denise.delarica@gmail.com)
6 (Professora e pesquisadora em dedicação integral da Pontifícia Universidade Católica – PUC/CAMPINAS). 7 (Faculdade de Engenharia Ambiental - UNESP, Sorocaba (SP). admilson.ribeiro@uol.com.br)
conditions. Cassiterite mining in Potosi mine, located in the Jamari national forest, State of Rondonia, caused profound biological changes in the soil. Therefore the aim of areas that have suffered degradation with the extraction of cassiterite and that are in the recovery phase. Evaluating this method as bioindicator of soil. The treatments consist of 12 areas within the Potosi mine, each with a type of substrate used, consisting of 3 repetitions, being compared to samples taken from the area of Woods and capoeira. Obtained in the 12 mining floor substrate, a result equivalent to that of forest area. The recovering areas are reaching values equal or near the forest and capoeira, showing developments in environmental recovery plan. The FDA was a good method of evaluation of areas in recovery of ore extraction.
Keywords: Enzymatic activity. FDA. Soil Microorganism . Potosi mine
1 Introdução
A região amazônica é conhecida pela vasta diversidade em fauna e flora, seu solo não é rico, formada apenas pela decomposição da vegetação e animais mortos. Porém esta região apresenta potencial econômico fundamentado na riqueza de seus recursos naturais. As ações antrópicas culminam para degradação do ambiente, sendo uma destas intervenções do homem á natureza a retirada de minério do solo.
A Cassiterita é o minério fundamental para a produção do estanho. A primeira jazida descoberta no Brasil ocorreu nos anos de 1940, e que teve relevância durante certo tempo, estava localizada em Minas Gerais, na Região de São João Del Rei, além dessa havia uma jazida em Ipamirim no Estado de Goiás. O estanho nessa época possuía um grau de importância muito grande, porque praticamente todos os objetos que possuíam liga metálica precisavam de estanho em sua composição para evitar a oxidação (ferrugem). Além disso, o estanho é utilizado na fabricação e revestimento de armas, munições e utensílios usados em combate, além do uso civil (SANTOS, 2014).
A extração de cassiterita, feita a céu aberto, emprega um processo de lavra quase que totalmente mecânico, utilizando-se vários equipamentos, cujo tráfego altera sensivelmente os atributos do solo que vai ser minerado. Essas alterações não decorrem somente do tráfego intenso de máquinas e equipamentos, mas de todas as operações que antecedem ou sucedem a retirada do minério. (LONGO et al., 2005). Tais alterações podem ser medida ou mesmo quantificada através de análises enzimáticas, que geralmente são sensíveis as alterações promovidas no solo.
Micro-organismos têm sido usados como bioindicadores de qualidade do solo, em virtude de proporcionarem respostas rápidas às mudanças no ambiente. Uma atividade microbiana que tem sido usada como bioindicador de qualidade do solo é a hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA), considerada uma avalição indireta, visto inclui a atividade hidrolítica de várias enzimas (esterases, lipases e proteases), produzidas por micro-organismos decompositores como bactérias e fungos (CARNEIRO et al., 2008; MOREIRA & SIQUEIRA, 2006;).
As enzimas que catalisam a hidrólise do FDA representam o potencial heterotrófico da biota do solo, pois incluem enzimas que atuam em processos de biodegradação de substâncias orgânicas (DICK et al., 1996). Sendo assim, o objetivo deste trabalho é quantificar a fluoresceína hidrolisada em solo submetido à extração de cassiterita, em fase de recuperação, verificando se as áreas estão respondendo ao plano de recuperação ambiental a qual está sendo conduzida.
2 Material e métodos
A Floresta Nacional do Jamari (Flona) tem 215.000 ha, dos quais 90% estão cobertos por floresta tropical aberta, localizada nas coordenadas geográficas 09o00’00” e 09o30’00” Sul e 62o44’05” e 63o16’54” Oeste. O clima da região é tropical chuvoso (Aw), segundo Köppen, e se caracteriza por ter um período seco durante a estação de inverno, quando ocorre déficit hídrico moderado; temperatura do ar entre 24 e 26ºC; umidade relativa do ar entre 80 e 90%, no verão, e 75% no outono e inverno, havendo uma estação seca bem definida, com período mais crítico de julho a agosto.
A região em estudo compreende a área denominada mina Potosi, cuja área afetada diretamente pela mineração de cassiterita é de 77,81 ha. Além dessas áreas, 151,67 ha são formados por capoeiras já em adiantado estágio de recuperação, e 89,39 ha por lâminas d’água (segundo levantamento topográfico realizado pela empresa Brascan, responsável na recuperação, no ano de 2003).
As reservas da jazida primária da mina Potosi, bem como o estudo de viabilidade econômica e plano de lavra, foram executadas no final da década de 70 e início da década de 80 e as operações de lavra em jazida primária estenderam-se de 1982 a 1988.
Os tratamentos consistem em 12 áreas dentro da mina potosi, cada uma com um tipo de substrato utilizado, realizado em 3 repetições. Os substratos nas áreas degradadas são rejeito seco (RS), greisen (Gr), rejeito capeado (RC) e piso de lavra (PL). Sendo realizado
em toda área de mina, calagem e adubação, de acordo com análise de fertilidade. Assim como adubação verde, restauração da vegetação através de plantio de mudas.
O rejeito seco é composto principalmente pela fração areia que foi retirada durante o processo de desmonte e decantação do minério. Suas características são de ausência de estruturação, baixa fertilidade e alta permeabilidade.
Greisen é o material rochoso de origem metamórfica formada principalmente por quartzo, mica branca e topázio. Rejeito Capeado é um substrato composto por uma massa de elementos diferentes, oriunda do material produzido pela retirada do minério sem o retorno do estéril ou dos horizontes superficiais. O piso de lavra é resultante do processo de abertura de cavas para a exploração de cassiterita, processo que exige a exposição de encostas, do subsolo e da própria rocha. Em virtude de fatores como: o tipo de material, necessidade de vias de acesso, processo de abertura de cavas e do volume do minério explorado, suas características são diferentes do solo original (RODRIGUES, 2009; LONGO, 2011; YADA, 2012).
Da área com mata nativa e capoeira também foram retiradas amostras e submetidas a análises para comparação. A denominação mata é dada a uma área com formação vegetal inteiramente dominada por árvores, de estrutura complexa, apresentando grande riqueza de espécies. Capoeira é característica de uma vegetação secundária, que sucede à derrubada da floresta, apresentando porte desde arbustivo até arbóreo, porém com árvores finas e compactamente dispostas (YADA, 2011).
Para a determinação do potencial de hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA), amostras de solo foram incubadas com e sem o substrato FDA em meio tamponado com solução-tampão fosfato de sódio 60 mmol L-1, pH 7,6, por 3 h a 24 ºC, sob agitação. Em seguida, a fluoresceína formada foi extraída e sua quantificação foi realizada com base em curva padrão, com leitura em espectrofotômetro a 490 nm, sendo os resultados expressos em mg fluoresceína g-1 solo h-1 (SCHUNER E ROSSWALL, 1982).
Foi realizado teste de Tukey a 5% de significância através do programa ASSISTAT versão 7.7 beta (SILVA et al. 2009).
3 Resultados
As áreas 12 cujo substrato utilizado foi o piso de lavra e de mata foram as que apresentaram os maiores resultados da hidrólise do diacetato de fluoresceína no ano de 2015, mostrando que, a matéria orgânica do solo é o principal atributo de qualidade do solo (Tabela 1). Seu esgotamento indica o elevado grau de degradação, assim para se promover a
recuperação do solo são necessárias intervenções na área visando recuperar o aporte do material orgânico. Isso é possível por meio de duas estratégias: revegetação da área, que representa uma via natural de reposição de C orgânico ao solo ou pela adição de resíduos orgânicos. A ação do processo de decomposição sobre a serapilheira proporciona o inicio da ciclagem de nutrientes que exerce função importante para restauração de áreas degradadas (SIQUEIRA et al., 2008; LAMB et al., 2005; WALLACE et al., 1998)
O FDA expressa a atividade de um grupo de enzimas, incluindo lipases, esterases, proteases de microrganismos biologicamente ativos, pois o FDA pode ser hidrolisado por algas, protozoários e tecidos animais, mas não por esporos e células microbianas na fase estacionária de crescimento, de tal modo que essa reação pode ser usada como uma estimativa da atividade da microbiota do solo (MELO et al., 2010).
As áreas em recuperação no ano de 2015 estão progredindo em termos de restauração ambiental, mais rápido que outras. A área 12 com substrato piso de lavra respondeu bem ao plano de recuperação ambiental, equiparando-se com valores de mata onde não houve perturbação antrópica.
Tabela 1. Quantidade de fluoresceína hidrolisada em área de mineração em fase de recuperação. Tratamentos FDA mg fluresceína Kg-1 solo h-1 Área 1 – RC 37, 54 cd Área 2 – PL 25, 29 cd Área 3 – RC 37, 65 cd Área 4 – Gr 88, 27 b Área 5 – RS 38, 16 cd Área 6 – PL 52, 74 c Área 7 – RS 44,37 cd Área 8 – RS 21, 72 d Área 9 – RS 101, 93 b Área 10 – RC 98, 36 b Área 11 –RS 30,10 cd Área 12 – PL 156,07 a Área 13 – CAP 92,31 b Área 14 – MATA 138,85 a C.V.(%) 13,88 DMS 28, 55
** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < .01); As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si. Foi aplicado o Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. RC – rejeito capeado, PL – piso de lavra, RC – rejeito seco, Gr – greisen, CAP – capoeira.
• A área 12 com substrato piso de lavra, nesta análise mostrou equivalência com quantidade de fluoresceína hidrolisada da área de mata.
• As áreas em recuperação estão atingindo valores iguais ou próximos as de mata e capoeira, mostrando evolução no plano de recuperação ambiental.
• O FDA foi um bom método de avaliação de áreas em recuperação da extração de minério.
5 Agradecimentos
Á empresa BRASCAN Projetos de Recuperação Ambiental Ltda, pelo apoio financeiro e operacional.
6 Referências
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