Chemistry of barite-polluted wetland soils: effects of organic matter, microbial community, and manganese oxides on barium dynamics (2023)
- Authors:
- Autor USP: VIANA, DOUGLAS GOMES - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LSO
- DOI: 10.11606/T.11.2023.tde-03082023-153503
- Subjects: BÁRIO; CARBONO; MANGANÊS; MICROBIOLOGIA DO SOLO; POLUIÇÃO DO SOLO; QUÍMICA DO SOLO; UMIDADE DO SOLO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A barita (BaSO4) possui alta densidade e baixa solubilidade. Por isso, geralmente não oferece riscos ambientais. No entanto, nos solos de áreas úmidas sob condições anóxicas (isto é, potencial redox menor que - 100 mV), o sulfato pode ser usado como aceptor final de elétrons durante a oxidação da matéria orgânica, sendo reduzida ao sulfeto. Nesta condição, o Ba pode se tornar biodisponível e se tornar um risco ao ambiente e seres vivos. O objetivo geral foi investigar a dinâmica da BaSO4 em solos alagados, relações entre fontes e taxas de carbono e adição do agentes oxidantes (óxido de manganês). A tese tem início no capítulo dois com um estudo que avaliou o efeito de diferentes fontes de carbono (lodo de esgoto, palha de arroz e biochar de palha de arroz) na redução da barita e bem como seu efeito na atenuação da comunidade microbiana exposta ao Ba. A abundância relativa de Proteobacteria e Pseudomonadaceae diminuiu em solos contaminados com Ba. Os aditivos orgânicos diferiram em seu potencial de recuperação das comunidades microbianas do solo. A abundância relativa de Pseudomonadaceae em solos contaminados com Ba foi recuperada pela adição de biochar, enquanto o lodo de esgoto e a palha de arroz recuperaram a abundância relativa de Firmicutes. O capítulo três, avaliou se diferentes taxas de carbono de resíduos com diferentes razões C/N (turfa, lodo de esgoto e palha de arroz) afetam o ambiente geoquímico. Os aditivos orgânicos diferiram em seu potencial para atuar comofonte de elétrons para a dissolução da barita. A taxa, mas principalmente a fonte de aditivo orgânico, afeta a dissolução redutiva do barita e, posteriormente, a mobilidade do Ba em ambientes inundados contaminados com barita. A aplicação de lodo de esgoto em solos contaminados com barita resultou em maior pH e o menor potencial redox, favorecendo o maior teor de Ba precipitado como sulfeto e o menor teor de Ba dissolvido na solução do solo. O comportamento inverso foi observado para o solo com palha de arroz. A aplicação de 1% de C como palha de arroz aliada ao cultivo de espécies vegetais capazes de fitoextrair Ba poderá aumentar a remoção de Ba dos solos, enquanto a aplicação de 5% de C como lodo de esgoto tem potencial para imobilizar Ba como minerais sulfetados, diminuindo sua mobilidade em solos contaminados. O capitulo quatro, avaliou efeito da temperatura de pirolise (350°C, 550°C e 750°C) do biochar de palha de cana-de-açúcar na biodisponibilidade de Ba. A aplicação do biochar de palha de arroz submetido a alta temperatura de pirólise (750°C) resultou em aumento do pH do solo e um ambiente mais óxico, o que desfavoreceu a redução de sulfato e, posteriormente, a dissolução de Ba e sua manutenção em frações biodisponíveis (i.e., Ba-EX). Em contraste, o biochar pirolisado em baixa temperatura (350°C) resultou em menores potenciais redox, aumentando assim a disponibilidade de Ba no solo devido à dissolução redutiva da barita. O capitulo cinco, buscou avaliar o efeitode óxidos de manganês com diferentes reatividades, assim como suas taxas de aplicação no ambiente geoquímico, afetando assim a redução do sulfato e consequentemente a disponibilidade de Ba. A aplicação de oxihidróxidos de manganês também afetou a dissolução redutiva da barita e possivelmente a oxidação de sulfetos. As diferenças nos estados de oxidação dos oxihidróxidos de Mn levaram a diferentes reatividades e potenciais de oxidação de sulfetos. A aplicação de oxihidróxido de Mn também afetou os biomarcadores de ácidos graxos no solo relacionados ao ciclo do enxofre, o que pode impactar tanto na redução de barita quanto na oxidação de sulfetos
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2023
- Data da defesa: 29.05.2023
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
VIANA, Douglas Gomes. Chemistry of barite-polluted wetland soils: effects of organic matter, microbial community, and manganese oxides on barium dynamics. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-03082023-153503/. Acesso em: 02 jun. 2025. -
APA
Viana, D. G. (2023). Chemistry of barite-polluted wetland soils: effects of organic matter, microbial community, and manganese oxides on barium dynamics (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-03082023-153503/ -
NLM
Viana DG. Chemistry of barite-polluted wetland soils: effects of organic matter, microbial community, and manganese oxides on barium dynamics [Internet]. 2023 ;[citado 2025 jun. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-03082023-153503/ -
Vancouver
Viana DG. Chemistry of barite-polluted wetland soils: effects of organic matter, microbial community, and manganese oxides on barium dynamics [Internet]. 2023 ;[citado 2025 jun. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-03082023-153503/ - Forage performance in silage production under water deficit conditions
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2023.tde-03082023-153503 (Fonte: oaDOI API)
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