Caracterização de substâncias húmicas extraídas de solos e de lodo orgânico

Abstract

No presente trabalho, foi estudada a extração de substâncias húmicas (SH) de horizontes A de dois solos do Rio Grande do Sul (Latossolo Roxo (LR), e Brunizém vértico (B)) e de um lodo orgânico (LO), oriundo da fabricação de celulose, empregando-se dois métodos: (1) as SH foram extraídas com solução de NaOH 0,5 mol L-1, após tratamento prévio com HCl 0,5 mol L-1; (2) foi introduzida a extração com solução de pirofosfato de sódio 0,15 mol L-1 (pH 7) antes da etapa alcalina. Em cada etapa, os teores de SH, de ácidos fúlvicos (AF) e de ácidos húmicos (AH) foram determinados por métodos espectroscópicos e gravimétricos e, no método 2, os teores de Fe, Al, Si e Ca foram medidos nos extratos por absorção atômica. A composição elementar de ácidos húmicos foi determinada, e sua estrutura e características químicas foram avaliadas a partir de razões C/N, (atômicas) H/C e O/C e a partir de dados de espectroscopia Ultravioleta/Visível (UV/Vis). No LR, o método 1 extraiu maior quantidade de SH, enquanto, no método 2, a etapa com pirofosfato extraiu apenas AF. Em contrapartida, no solo B, o método 2 foi mais eficiente, verificando-se maior rendimento na etapa com pirofosfato. A partir desses resultados, infere-se que as SH, no LR, interagem principalmente por meio de reação de trocas de ligantes e de pontes de hidrogênio e, no solo B, a interação por meio de pontes de cátions é um mecanismo importante. Os AH extraídos com NaOH apresentaram valores mais elevados para a razão H/C e valores inferiores para a razão O/C do que os extraídos com pirofosfato, indicando que o extrator neutro solubilizou SH de caráter aromático e grau de oxigenação superiores.

The extraction of humic substances (HS) from A-horizons of two soils from Rio Grande do Sul (Oxisol, LR, and Mollisol, BZ) and from an organic sludge (LO) was investigated, employing two methods: (1) the HS were extracted with 0.5 mol L-1 NaOH, after treating the sample with 0.5 mol L-1 HCl; (2) the extraction with 0.15 mol L-1 sodium pyrophosphate solution (pH 7) was introduced before the alkaline and after the acid treatments. In each step, the contents of HS, fulvic acids (FA) and humic acids (HA) were determined by spectroscopic and gravimetric methods, and the contents of co-extracted Fe, Al, Si and Ca in the extracts of method 2 were measured by atomic absorption. The elemental composition of HA was determined and their chemical structure and characteristics were evaluated from the C/N, H/C and O/C ratios and from UV/Vis spectroscopy data. In the Oxisol, method 1 extracted a greater amount of HS, and in method 2 the pyrophosphate step extracted only AF. On the other hand, method 2 was more efficient in the Mollisol, and the greatest yield was obtained in the pyrophosphate step. These results suggest that in the Oxisol, the HS interact mainly through ligand exchange reactions and hydrogen bonding, while in the Mollisol, cation bridges are also an important mechanism. The NaOH-extracted HA showed higher H/C and lower O/C ratios than the pyrophosphate-extracted ones, indicating that the neutral solution solubilized HS with higher aromatic character and oxygenation grade.