Soil physical properties of high mountain fields under bauxite mining

Abstract

Mining contributes to the life quality of contemporary society, but can generate significant impacts, these being mitigated due to environmental controls adopted. This study aimed to characterize soil physical properties in high-altitude areas affected by bauxite mining, and to edaphic factors responses to restoration techniques used to recover mined areas in Poços de Caldas plateau, MG, Brazil. The experiment used 3 randomized block design involving within 2 treatments (before mining intervention and after environmental recovery), and 4 replicates (N=24). In each treatment, soil samples with deformed structures were determined: granulometry, water-dispersible clay content, flocculation index, particle density, stoniness level, water aggregate stability, and organic matter contend. Soil samples with preserved structures were used to determine soil density and the total volume of pores, macropores, and micropores. Homogenization of stoniness between soil layers as a result of soil mobilization was observed after the mined area recovery. Stoniness decreased in 0.10-0.20 m layer after recovery, but was similar in the 0-0.10 m layer in before and after samples. The recovery techniques restored organic matter levels to pre-mining levels. However, changes in soil, including an increase in soil flocculation degree and a decrease in water-dispersible clays, were still apparent post-recovery. Furthermore, mining operations caused structural changes to the superficial layer of soil, as demonstrated by an increase in soil density and a decrease in total porosity and macroporosity. Decreases in the water stability of aggregates were observed after mining operations.A mineração contribui para a qualidade de vida da sociedade contemporânea, porém pode gerar impactos significativos, sendo esses mitigados em função dos controles ambientais adotados. Neste trabalho objetivou-se caracterizar as propriedades físicas do solo, mediante a influência de empreendimentos minerários, avaliando as respostas dos atributos edáficos frente às técnicas utilizadas para a recuperação de áreas degradadas pela mineração de bauxita na região do planalto de Poços de Caldas, MG. O delineamento experimental foi concebido com 3 blocos casualizados, com 2 tratamentos (antes da intervenção minerária e depois da recuperação ambiental), e 4 repetições (N=24). Em cada situação, por meio das amostras com estruturas deformadas foram determinados: granulometria, argila dispersa em água, índice de floculação, densidade de partículas, índice de pedregosidade, estabilidade de agregados em água e teor total de matéria orgânica, por meio das amostras com estrutura preservada foram determinadas: densidade do solo, volume total de poros, macroporos e microporos. Após a recuperação da área minerada, ocorreu homogeneização da pedregosidade entre as camadas, decorrente do revolvimento e, consequentemente, da sua redução na camada de 0,10 a 0,20 m; os processos de recuperação da área minerada propiciaram manutenção dos teores de matéria orgânica, aumento do grau de floculação do solo e redução da argila dispersa em água; a intervenção minerária proporcionou alterações estruturais na camada superficial do solo, evidenciadas pelo aumento na sua densidade, redução na porosidade total e macroporosidade; houve redução da estabilidade de agregados em água após a intervenção minerária.