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Estudos comparativos de transformações minerais de nanopartículas de óxidos de ferro em solos e sedimentos afetados por rejeitos de mineração e seus impactos na mobilização e fixação de metais pesados em dois ambientes redox contrastantes

Processo: 18/08408-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2019 - 31 de março de 2020
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Convênio/Acordo: Texas A&M University
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Tiago Osório Ferreira
Beneficiário:Tiago Osório Ferreira
Pesq. responsável no exterior: Youjun Deng
Instituição no exterior: Texas A&M University, Estados Unidos
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/21026-6 - Solos de áreas úmidas da costa brasileira (planícies hipersalinas e pradarias marinhas): pedogênese e biogeoquímica do Fe, si e c, AP.R
Assunto(s):Mineralogia do solo  Rejeitos de mineração  Metais pesados  Hematita  Cooperação internacional 

Resumo

Os metais pesados presentes nos rejeitos, solos, sedimentos e corpos d'água afetados pelo rejeito, são preocupações em todo o mundo devido aos efeitos adversos nos ambientes e na saúde animal e humana. Os óxidos de ferro estão entre os minerais mais importantes que controlam a dinâmica dos metais pesados no meio ambiente. Por causa de seu pequeno tamanho de partícula, grande área superficial e ocorrência de substituição isomórfica, esses minerais podem estabilizar metais pesados por adsorção, precipitação ou incorporação em sua estrutura cristalina. No entanto, os óxidos de ferro respondem rapidamente às condições ambientais e podem se transformam em outras formas termodinamicamente mais estáveis no ambiente de ocorrência. Neste sentido, transformações de óxido de ferro em solos afetados por altas concentrações de metais pesados (As, Cr, Cu, Zn e Pb e Al) vão regular a dinâmica desses elementos em diferentes condições redox. Devido à diversidade de espécies minerais, desordenamento em estruturas cristalinas e diferentes tamanhos das partículas, os óxidos de ferro podem tomar muitas rotas diferentes durante a transformação e, portanto, exercer diferentes efeitos sobre os metais pesados. O objetivo deste projeto de pesquisa é identificar e caracterizar as espécies minerais e seu comportamento na incorporação, adsorção e estabilidade de metais pesados em dois ambientes com condições redox contrastantes e diferentes estilos de manejo. As áreas de pesquisa localizam-se no Texas e no México, em áreas semiáridas cercadas por calcário onde há ocorrência de drenagem ácida de mina devido à oxidação de sulfetos. Estes locais estão em forte contraste com o estuário do Rio Doce, o qual foi afetado pelo maior desastre da indústria de mineração na história do Brasil em 2015. O plano de pesquisa inclui atividades de intercâmbio de equipes entre as instituições USP e TAMU, a fim de para visitar as universidades, participar das atividades de pesquisa, realizar experimentos especializados e fazer apresentações sobre o projeto e publicação de dados. Além disso, o treinamento conjunto de estudantes de pós-graduação será iniciado através do Estágio de Pesquisa no Exterior para estudantes de pós-graduação. Ambas as esquipes planejam iniciar uma colaboração de longo prazo, com o intuito de desenvolver outros projetos de pesquisa envolvendo a mineralogia do solo e a pedologia. (AU)