O estudo da dinâmica dos metais pesados na região Unaí, Paracatu e Vazante foi feito abordando diferentes escalas de estudo, enfocando a distribuição dos metais pesados na paisagem, em solos de uma toposseqüência da representativa da paisagem e em frações granulométricas nos solos dessa toposseqüencia. Para isso foram utilizados ferramentas de análise geoestatística e fracionamento físico, além de extrações químicas totais e parciais. O objetivo do Capítulo 2 foi avaliar e interpretar os padrões espaciais de distribuição geoquímica de metais pesados (Co, Cu, Ni, Pb e Zn) e elementos maiores (Al, Fe, Ti, Mg e Mn) de origem natural nos solos da região de Unaí-Paracatu-Vazante, Minas Gerais e relação com a geologia e geomorfologia. Amostras georreferenciadas coletadas em duas profundidades (0-20 e 60-80 cm) foram trituradas e submetidas à extração com água-régia e as médias entre as duas profundidades foram utilizadas. As altitudes das regiões amostradas variaram de 1040 a 480 m de altitude. Foram feitas analises estatísticas descritivas, correlações de Pearson a Análise de Componentes Principais dos teores de todos os metais. Posteriormente, mapas geoestatísticos foram gerados utilizando-se a krigagem ordinária como interpolador. O Pb, Zn e Mn estão fortemente associados na região, assim como o Cu e Fe. O Al, predominantemente encontrado em maiores altitudes (>900 m), não apresenta nenhuma associação com os metais pesados. O Pb e Zn apresentaram maiores teores em solos próximos às rochas calcárias (altitude entre 650 e 550 m), e para o Cu, maiores teores foram observados sobre os filitos carbonosos (altitude entre 650 e 750 m). Co e Ni estiveram relacionados às regiões de acúmulo de sedimentos, nas menores altitudes dentro da região (500 a 480 m). Apesar de um maior efeito dispersivo do intemperismo tropical na distribuição de metais, o Cu, Pb e Zn apresentaram maiores teores próximo a suas fontes em conseqüência da maior afinidade desses metais aos óxidos de Fe e Mn, formados predominantemente sob condições tropicais e presentes também próximos na fonte dos metais pesados. Em contrapartida, a baixa afinidade do Ni e Co pelos óxidos de Fe e Mn e a geomorfologia da região permitiram sua migração ao longo da rede de drenagem a partir da sua fonte para as regiões de acúmulo de sedimentos em menor altitude. No Capítulo 3, avaliou-se os padrões de distribuição espacial do Pb e Zn extraídos pelo DTPA (fração disponível) e suas relações os teores de Al, Fe, Mn, Mg, Pb e Zn extraídos pela água-régia (pseudo-totais), contextualizando ainda a geomorfologia e geologia. A relação dos teores de Pb e Zn extraído pelo DTPA com os atributos químicos, físicos e mineralógicos de solos representativos da região também foi avaliada. Os teores disponíveis de Pb e Zn são baixos. De modo geral, somente o Pb apresenta teores disponíveis mais elevados, e a região mais rica em Pb (disponível e pseudo- total) ocorre próximo aos dolomitos, caracterizados como fontes de Pb na região. Nas regiões com os maiores teores de Pb extraídos pelo DTPA e águarégia, esse metal ocorre associado aos óxidos de Mn. A geomorfologia influenciou na dispersão principalmente do Zn mais disponível como evidenciado pela menor relação entre o padrão de distribuição espacial dos teores em superfície e em subsuperfície. Adicionalmente, os teores dessas duas camadas não apresentam relação com teores pseudo-totais. Teores disponíveis elevados de Zn e Pb na camada e 60-80 cm ocorrem em solos com um menor grau de intemperismo (solos sobre filitos carbonosos) e/ou com influência dos processos de sedimentação onde esses metais estão em formas mais trocáveis. No Capítulo 4, estudou-se a relação da pedogênese e distribuição do Pb e Zn em frações físicas de solos de uma toposseqüência Cambissolo-Latossolo. Para isso, estudaram- se os teores totais de metais em diferentes frações granulométricas dos horizontes A e B de um Cambissolo sobre calcários dolomíticos e de um Latossolo sobre rochas pelíticas, ambos coletados dentro de uma região rica em metais pesados. Com o método de agitação em água foram separadas as frações 2000-200 μm, 200-50 μm, 50-20 μm e 900 m), did not show any association with heavy metals. The Pb and Zn had higher contents in soils near dolostone (altitude between 650 to 550 m). The highest contents of Cu were observed over black shales rocks (altitude between 650 to 750 m). Co and Ni were related to the regions of sediments accumulation, in the lower altitudes within the region (550 to 480 m), Even though there is a higher dispersive effect of tropical weathering in the distribution of metals, the Cu, Pb and Zn had the highest contents near their sources as result of the greater affinity of these metals to the Fe and Mn oxides, predominantly formed under tropical conditions and also present near the source of heavy metals. On the other hand, the low affinity of Ni and Co to Fe and Mn oxides and the geomorphology of the region allowed their migration along the channel network from theirs source to the zones of sediments accumulation in lower altitudes. In the third Chapter we had the objective of evaluating the patterns of spatial distribution of Pb and Zn extracted by DTPA (available fraction) and their relation to the contents of Al, Fe, Mn Mg, Pb an Zn extracted by aqua-régia (pseudo-totals). The geomorphology and the geology were also considered. In addition, e evaluated the relations of the contents of Pb and Zn extracted by DTPA with chemical, physical and mineralogical attributes of soils representatives of the region. The amounts of Pb and Zn were low. In general, only the Pb had higher available amounts and the richest in Pb pseudo-total contents in vicinities regions of the dolostone, characterized as Pb sources in the region. In the zones with the highest amounts of Pb extracted by DTPA and aqua-régia, this metal occurs associated with the Mn oxides. The geomorphology affected mainly the dispersion of more available Zn, as revealed by the smaller relation between the patterns of spatial distribution of the amounts on c and subsurface. In addition, the contents of these two layers do not have relations with the pseudo total amounts. High available contents of Zn and Pb on the 60-80 cm layer occur in soils with a lower degree of weathering (soils on black shale) and in soil under the influence of sedimentations processes, where these metals exist in more exchangeable forms. The fourth Chapter aimed to study the relation of the pedogenesis and the distribution of Pb and Zn in physical fractions of soils in Cambisol-Ferrasol toposequence. The total amounts so metals in different particle-size fractions of A and B horizon of Cambisol over dolostone and of a Ferralsol over shales and metasediments were evaluated. Both soils had been collected in a rich heavy metal region. Using the method of agitation in water, the fractions 2000-200 μm, 200-50 μm, 50-20 μm and <20 μm were separated. From these fractions, finer fractions corresponding to coatings and stables microaggregates (not recovered by agitation in water) were obtained by ultrasonic method. The fraction < 20 μm (separated by agitation in water) had highs contents of metals as result of the presence of finer and more reactive fractions. We observed a difference in the amounts of fractions 200 μm, 200-50 μm and 50-20 μm before and after the ultrasonic method. Only the 2000-200 μm, 200-50 μm and 50-20 μm fractions of the Cambisol even after the ultrasonic method, had the high contents of Pb and Zn, indicating the presence of metals-accumulating minerals in this soils. The fractions <20 μm obtained after ultrasonic method and characterized as coatings and microaggregates exhibits higher contents of Pb and Zn. In general, the Pb was enhanced in the coatings together with the Mn oxides and organic carbon. In general, Zn and Pb were more associated with Fe and Al oxides in microaggregates. The Cambisol is a source of Pb and Zn for surrounding region and in this soil the coatings and concretions are the greater Pb accumulating-compartments, whereas in Ferralsol, the formation of stable microaggregates rich in Pb and Zn is the mains pedogenetic process of attenuation of Pb presence in the environment.Universidade Federal do Espírito Sant
