Bioacessibilidade de arsênio em amostras de solo em região de mineração de ouro

Abstract

Elevados níveis de arsênio (As) (concentrações até 6354 mg kg-1), associados a uma anomalia geológica, são encontrados em amostras de solo coletadas em uma região de mineração de ouro no estado de Minas Gerais. As amostras foram preparadas para diferentes análises: análise química, difração de raios-X (XRD), fluorescência de raios-X por dispersão de energia (EDXRF), análise de liberação mineral (MLA), microscopia eletrônica de varredura e transmissão (MEV e MET) e micro Espectroscopia Raman. Ensaios de bioacessibilidade foram realizados para a avaliação de risco à saúde humana. Os silicatos (quartzo e muscovita) são os principais constituintes minerais; óxi-hidróxidos de ferro (goethita e hematita) também são identificados em algumas amostras. Entre os elementos minoritários, apenas As apresentou concentrações significativamente maiores (mediana de 748,0 mg kg-1) do que os valores de diretrizes nacionais estabelecidos para a concentração deste elemento em solos. De acordo com a análise química, concentrações majoritárias de arsênio nas frações grosseiras foram associadas à altas concentrações de ferro nessas frações. No entanto, a concentração de As bioacessível foi muito baixa. A dose média de bioacessibilidade é de 7,0 mg kg-1, com uma mediana de 4,4 mg kg-1; a porcentagem de As bioacessível apresentou um valor médio de 1,3% e uma mediana de 0,7%. A identificação quantitativa individual de partículas mostrou que o arsênio é encontrado principalmente na mistura de óxihidróxidos de ferro associados à filossilicatos. Foram identificadas poucas partículas de arsenopirita (aprox. 7 em 74 000) e de escorodita (aprox. 9 em 74000). O arsênio se mostrou fortemente associado aos agregados cristalinos orientados de nanopartículas de óxihidróxidos de ferro. A identificação inequívoca e precisa da associação de As com nanopartículas cristalinas de óxihidróxidos de ferro suporta a baixa bioacessibilidade relatada aqui. Além disso, o intercrescimento dos óxi-hidróxidos de ferro com os filossilicatos acrescenta restrição adicional à liberação / mobilização de arsênio no ambiente, minimizando assim os riscos à saúde.