Estudo Comparativo da Utilização da Gramínea Vetiver em Resíduos de Mineração de Ferro

Universidade do Estado de Minas Gerais – UEMG Faculdade de Engenharia – FaEnge – Campus João Monlevade Graduação em Engenharia de Minas

IGOR FERNANDES DE ABREU

ESTUDO COMPARATIVO DA UTILIZAÇÃO DA GRAMÍNEA VETIVER EM RESÍDUOS DE MINERAÇÃO DE FERRO

João Monlevade 2015

IGOR FERNANDES DE ABREU

ESTUDO COMPARATIVO DA UTILIZAÇÃO DA GRAMÍNEA VETIVER EM RESÍDUOS DE MINERAÇÃO DE FERRO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro de Minas na Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado de Minas Gerais.

Professor Orientador: Marcos Antônio Gomes, D.Sc.

João Monlevade 2015

IGOR FERNANDES DE ABREU

ESTUDO COMPARATIVO DA GRAMÍNEA VETIVER EM RESÍDUOS DE MINERAÇÃO DE FERRO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro de Minas na Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado de Minas Gerais.

___________________________________________________________________ Marcos Antônio Gomes, D.Sc.

___________________________________________________________________ Rita de Cássia Mendes, M.Sc.

___________________________________________________________________ Priscila Caroline Albuquerque da Silva, D.Sc.

___________________________________________________________________ Rosenilson Pinto, D.Sc.

Aos que sempre confiaram em minha competĂŞncia, por me conhecerem, dedico este trabalho.

AGRADECIMENTOS

Conheci a UEMG quando pequeno, e confesso que sempre gostei muito da filosofia da instituição, focada no pensar, ser e agir. Ao vir para o campus João Monlevade realizar minha matrícula me assustei, afinal a unidade foi implantada recentemente e à época a infraestrutura era menor. Fui sim aprovado em outras instituições, mas ao pisar aqui algo diferente mexeu comigo e decidi então ficar, realizando uma promessa, a de que faria de tudo para fazer com que a UEMG fosse reconhecida e vista como uma ótima universidade na área de Engenharia de Minas, não perdendo em nada para outras instituições, afinal penso que quem faz a faculdade é o aluno e não o contrário.

Foram 5 anos de vida acadêmica e mais de 12 projetos desenvolvidos nesse tempo, nas áreas cientifica, de gestão, apoio, extensão, consultoria e outras, na e/ou para a UEMG. Isaac Newton estava e ainda está certo, ao escrever que “se enxerguei longe foi por estar de pé sobre o ombro de gigantes”, gigantes esses que me apoiaram, incentivaram, ensinaram, confiaram em mim e me suportaram (nos péssimos e ótimos momentos) e que sem eles nada disso seria possível.

Tenho muito a quem agradecer, entretanto, uma folha não seria suficiente para tal, mas ao CNPq, pela bolsa de iniciação, à todos da UEMG Campus João Monlevade, em especial aos meus orientadores e grandes amigos Marcos Gomes e Gleicia Paulino, ao GEMas UEMG, em especial o meu parceiro e também fundador Giovanne Discacciati, à Libertatis Serviços Autônomos, ao NEPUT UFV, em especial ao Lani, ao pessoal da Mina de Água Limpa, à Deflor Bioengenharia, Fundação Estudar, Gerência de Meio Ambiente da Mina do Andrade, antigo CESE João Monlevade, em especial Thalles Caldeira, ABM, Maptek, na pessoa do Breno, à República Bino, ao meu pai, familiares e muitas outras pessoas que estiveram comigo em cada um dos momentos que vivi, meu muitíssimo obrigado. Aos que citei e não citei, saibam que sim sou muito grato e deixo minha disponibilidade para o auxílio no que for preciso.

Nessa vida impermanente, amigos como Márcio Caio (in memorian) se foram na caminhada, mas o que fica são os bons momentos, prosas boas, produtivas e a promessa que para ele fiz: sim, farei de tudo para fazer parte dos 15%!

“Fazemos um curso superior não para sermos superiores aos outros, mas sim para pensarmos superior”.

(LANI, 2010)

RESUMO

Na mineração de ferro, basicamente, dois resíduos são gerados, o estéril e o rejeito.

Ambos devem ser dispostos de maneira a minimizar impactos ambientais, seguindo o plano de lavra. Geralmente, o estéril é disposto em pilhas e o rejeito em barragens.

Essas estruturas devem atender a critérios ambientais e geotécnicos. Na recuperação dos solos dessas estruturas, gramíneas e leguminosas podem ser utilizadas em uma técnica denominada bioengenharia. O Vetiver é uma gramínea que tem sido indicada na recuperação de áreas degradadas e controle de erosão, chamando a atenção por suas características físico-químicas, entretanto existem poucos estudos científicos que abordem seu estabelecimento e eficiência na recuperação de ambientes degradados pela mineração de ferro, especificamente. Dessa forma, este trabalho é produzido de forma a observar e avaliar o desempenho de mudas de Vetiver, através de reprodução de touceiras, em substrato de estéril e rejeito proveniente da mineração de ferro, sendo os objetivos específicos avaliar o desempenho da gramínea nos resíduos que foram submetidos à ausência e presença de adubação orgânica, com presença e ausência de 3 formulações de adubação química com NPK, determinar a necessidade ou não de utilização de correções por adubos orgânicos (AO) e/ou químicos e se criar uma referência científica de orientação para quem utilizar desta, para o aumento da possibilidade do desenvolvimento saudável e agregação das reais possibilidades pela gramínea

na estabilização das massas. O delineamento

experimental foi o Inteiramente Casualizado, com 5 repetições. Três meses após início do experimento, foram realizadas medições da parte aérea (altura, massa fresca e seca) e do sistema radicular (comprimento, volume, massa fresca e seca). Foi utilizado o Teste t de Student, com intervalo de confiança de 95%, para comparação de médias.

As mudas cultivadas em substratos com estéril e sem AO (com ou sem NPK) apresentaram maiores valores de massa seca (raiz), em comparação às cultivadas com AO. Não houve diferença no desenvolvimento das mudas com e sem AO no substrato, com a mesma formulação de NPK. Já as mudas cultivadas em substratos com rejeito e AO (com ou sem NPK) apresentam maiores valores de altura e massa fresca (parte aérea) e comprimento da raiz, em comparação às cultivadas sem AO. Ainda com relação às mudas cultivadas em substrato contendo rejeito, foi comparado o desenvolvimento das mudas cultivadas em substratos com e sem AO, com mesma

formulação de NPK. Foi observado que as mudas em substratos com 4 14 8 e AO apresentaram maiores valores de altura, massa fresca e massa seca (parte aérea) e comprimento da raiz. As cultivadas em substrato com 10 10 10 e AO apresentaram maiores valores para massa fresca (parte aérea), quando às cultivadas sem AO. Não foram observadas diferenças no desenvolvimento

das mudas cultivadas em

substratos com e sem AO, e com a formulação 8 28 16. As mudas cultivadas em substratos com rejeito e AO, mas sem NPK, apresentaram maiores valores de altura e massa seca (parte aérea) e comprimento da raiz, em comparação às cultivadas sem AO no substrato.

Palavras-chave: Capim Vetiver. Teste t de Student. Estéril e rejeito.

ABSTRACT

In the iron ore mining basically two residues are generated, the tailing and waste. Both should be arranged to minimize environmental impacts, following the mining plan.

Generally, the waste is arranged in piles and tailings in dams and these structures must meet environmental and geotechnical criteria. In soil remediation of these structures, grasses and legumes can be used in a technique known as bioengineering.

Vetiver is a grass that has been indicated in land reclamation and erosion control, drawing attention for its physical and chemical characteristics, however, there are few scientific studies that address its establishment and efficient recovery of areas degraded by iron mining, specifically. Thus, this work is produced in order to observe and evaluate the performance of Vetiver seedlings through reproduction of clumps in a waste and tailing substrate from the iron ore mining, and the specific objectives are to evaluate the performance of the grass in residues underwent absence and presence of organic fertilization, with and without 3 chemical fertilizer formulations of NPK, to determine whether or not to use corrections for organic and/or chemical fertilizers and to create a scientific reference for guidance for those who use this, to increase the chance of healthy growth and aggregation of the real possibilities for the stabilization of masses by the grass. The experimental design was randomized with 5 repetitions.

Three months after the beginning of the experiment, measurements of the aerial part were taken (height, fresh and dry weight) and root system (length, volume, fresh and dry). We used the Student’s t test, with confidence interval of 95%, to compare the means. Seedlings grown on substrates with waste and without OF (organic fertilization) (with or without NPK) had higher dry mass values (root) compared to those grown with OF. There was no difference in the development of plants with and without OF on the substrate, with the same formulation of NPK. The seedlings grown on substrates with tailing and OF (with or without NPK) had higher height values and fresh mass (shoot) and root length, compared to grown without OF. Also in relation to the seedlings grown in substrate containing tailing was compared the development of seedlings grown on substrates with and without OF, with the same formulation of NPK. It was observed that the seedlings on substrates with 4 14 8 and OF had higher values of height, fresh and dry weight (aerial part) and root length. Those grown in substrate with 10 10 10 and OF had higher values for fresh mass (aerial part) when compared to the ones that

grew without OF. There were no differences in the development of seedlings grown on substrates with and without OF and the formulation 8 28 16. The seedlings grown on substrates with tailing and OF but without NPK, have shown higher values of height and dry mass (aerial part) and root length, compared to the ones grown without OF on the substrate.

Keywords: Vetiver grass. Student’s t-test. Tailings and waste.

LISTAS DE FIGURAS FIGURA 1 - ESQUEMA SIMPLIFICADO DE EXTRAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO ................................................................................................................................................. 18 FIGURA 2 - ESTÉRIL EM LAVRA DE MINÉRIO DE FERRO NO QF ........................ 19 FIGURA 3 - BARRAGEM DE REJEITOS DA SAMARCO ........................................... 20 FIGURA 4 - FORMA FÍSICA DE UMA PILHA DE ESTÉRIL........................................ 21 FIGURA 5 - POLPA E TORTA DE REJEITO .................................................................. 22 FIGURA 6 - CONTENÇÃO DE SOLO PELO VETIVER ................................................ 24 FIGURA 7 - RAIZ DA GRAMÍNEA VETIVER .................................................................. 25 FIGURA 8 - RETENÇÃO DE CONCRETO PELO VETIVER EM ENCOSTA ............ 25 FIGURA 9 - ÁREA PARA CONTROLE DE EROSÃO EM ESTRADA DE ACESSO PARA MINA DE ILMENITA DA RIO TINTO .................................................................... 27 FIGURA 10 - PREPARAÇÃO DA ÁREA PARA IMPLANTAÇÃO DA GRAMÍNEA VETIVER NA RIO TINTO .................................................................................................... 27 FIGURA 11 - RESULTADOS DA IMPLANTAÇÃO DA GRAMÍNEA EM ÁREA DA RIO TINTO ............................................................................................................................. 28 FIGURA 12 - DENSIDADE DO TESTE T DE STUDENT VERSUS UMA NORMAL PADRÃO ................................................................................................................................ 29 FIGURA 13 - TOUCEIRAS DE VETIVER CEDIDAS PELA DEFLOR BIOENGENHARIA LTDA. .................................................................................................. 31 FIGURA 14 - ESPAÇO CONSTRUÍDO DEDICADO PARA A EXPERIMENTAÇÃO ................................................................................................................................................. 32 FIGURA 15 - GRAMÍNEAS VETIVER PLANTADAS E COM CORTE DE PADRONIZAÇÃO................................................................................................................. 34 FIGURA 16 - GRAMÍNEAS PLANTADAS E ALOCADAS NA CASA DE VEGETAÇÃO ........................................................................................................................ 35 FIGURA 17 - GRAMÍNEA VETIVER RECÉM LAVADA AO TÉRMINO DO EXPERIMENTO .................................................................................................................... 36

LISTA DE TABELAS TABELA 1 - TRATAMENTOS PRODUZIDOS COM OS SUBSTRATOS DE ESTÉRIL E REJEITO........................................................................................

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TABELA 2 - RESULTADO DA ANÁLISE FÍSICA.............................................

38

TABELA 3 - RESULTADO DA ANÁLISE QUÍMICA DE ROTINA.....................

39

TABELA 4 - RESULTADO DO TESTE t DE STUDENT PARA O ESTÉRIL......

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TABELA 5 - RESULTADO DO TESTE t DE STUDENT PARA O REJEITO......

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS % : Porcentagem (T): Capacidade de Troca Catiônica a pH 7,0 (t): Capacidade de Troca Catiônica Efetiva (V): Índice de Saturação de Bases ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas Al: Alumínio AO: Adubação Orgânica Ca+2: Cátion Cálcio (Cálcio Trocável) cm: Centímetro cm³: Centímetro Cúbico cmol/dm³: Centimol por Decímetro Cúbico CNPq: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CTec: Centro Tecnológico CVRD: Companhia Vale do Rio Doce DNPM: Departamento Nacional de Produção Mineral Fe: Micronutriente Ferro g: Grama GEMas: Grupo de Engenharia de Minas da UEMG IBM: International Business Machines kg: Quilograma L: Litros m²: Metro Quadrado MBR: Minerações Brasileiras Reunidas S/A mg/dm³: Miligrama por Decímetro Cúbico MG: Minas Gerais Mg+2: Cátion Magnésio (Magnésio Trocável) NBR: Norma Brasileira NPK: Nitrogênio Fósforo Potássio NRM: Norma Regulamentadora da Mineração P: Fósforo PDE: Pilha de Estéril pH: Potencial Hidrogeniônico PROFERT: Programa Interlaboratorial de Controle de Qualidade de Análise de Solo do Estado de Minas Gerais QF: Quadrilátero Ferrífero ROM: Run of Mine S/A: Sociedade Anônima SB: Soma de Bases Trocáveis SPSS: Statistical Product and Service Solutions UEMG: Universidade do Estado de Minas Gerais UFV: Universidade Federal de Viçosa

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 14 2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 17 2.1 Estruturas de disposição de estéril e rejeito ........................................................ 18 2.1.1 Pilha de estéril ............................................................................................................. 20 2.1.2 Barragem de rejeito .................................................................................................... 22 2.2 Bioengenharia ............................................................................................................... 23 2.3 A gramínea Vetiver ...................................................................................................... 23 2.3.1 Vetiver em minerações .............................................................................................. 26 2.4 Delineamento experimental....................................................................................... 28 2.5 Teste estatístico t de Student ................................................................................... 29 3 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................... 30 3.1 Obtenção de substrato e envio para estudos ...................................................... 30 3.2 Obtenção de Vetiver .................................................................................................... 31 3.3 Construção de espaço dedicado para o experimento ....................................... 31 3.4 Produção dos tratamentos para plantio das gramíneas ................................... 32 3.5 Plantio das gramíneas ................................................................................................ 33 3.6 Desmonte do experimento e medição de variáveis ............................................ 35 3.7 Tratamento dos dados ................................................................................................ 37 4 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ................................................................................ 38 4.1 Análise física ................................................................................................................. 38 4.2 Análise química ............................................................................................................ 39 4.3 Desenvolvimento vegetacional da gramínea Vetiver ......................................... 41 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 44 REFERÊNCIAS..................................................................................................................... 46

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1 INTRODUÇÃO A mineração é uma atividade importante para a sociedade desde seus primórdios, sendo sua importância citada, inclusive por Agrícola em 1556, em seu livro, De Re Metallica, que ressaltava naquele período que os metais são itens de maior necessidade para o homem, e ainda continuam sendo.

No decorrer da atividade mineradora, basicamente dois resíduos são gerados: o rejeito e o estéril. O rejeito é um material que pode estar no estado gasoso, líquido ou sólido. Não possui valor econômico, mas que pode conter uma parcela de minerais de valor, sendo gerado no processo de tratamento do minério (CURI, 2014). Já o estéril, segundo o mesmo autor, é um material gerado na mina e desprovido de valor econômico.

Esses materiais devem ser dispostos de maneira a minimizar impactos ambientais, seguindo o plano de lavra, em locais previamente trabalhados, que suportem as estruturas e que atendam o planejamento de mina. A disposição desses podem ocorrer em pilhas e/ou em barragens, de acordo com o estado físico do material. Na mineração de minério de ferro é comum que o estéril seja disposto em pilhas, e o rejeito em barragens, devido ao fato de no tratamento desse minério, as partículas de interesse serem concentradas a úmido, sendo mais vantajoso assim que o material descartado seja contido nessas. As estruturas devem atender a critérios como: possuir estabilidade geotécnica, evitar arraste de sólidos para rios, lagos ou cursos de água, possuir resistência à erosão hídrica e/ou eólica, entre outros.

Na recuperação de estruturas de solo, gramíneas e leguminosas podem ou não ser utilizadas para fornecer condições iniciais para o reestabelecimento de sua capacidade produtiva e estabilização da dinâmica do ecossistema (GUIMARÃES, 2011 apud LINHARES e GONÇALVES, 2013). As plantas trazem um aumento da resistência do solo, da taxa de infiltração, da porosidade e reduzem a erosão laminar (DEFLOR, 2006). As raízes formam emaranhados que proporcionam a proteção da estrutura, especialmente dos macro agregados do solo, a decomposição da matéria orgânica fornece compostos estabilizantes, aumentando assim o conteúdo de carbono

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orgânico no solo (LINHARES e GONÇALVES, 2013), portanto é uma solução barata e visualmente atraente.

A gramínea Vetiver (Chrysopogon zizanioides) possui características físico-químicas notáveis. De origem indiana e largamente utilizada na recuperação de áreas degradadas desde 1970 em diversos países é um filtro biológico capaz de recarregar aquíferos, já que esta permite a redução do escoamento superficial, possibilitando a infiltração e percolação da água e suas raízes promoverem a descompactação e aumento de porosidade dos solos, além de ser amplamente utilizada na recuperação de zonas degradadas e controlar

a erosão (DEFLOR, 2006). Entre suas

características físico-químicas cita-se sua tolerância a valores extremos de pH e temperatura, não se autopropagar, ser eficiente no controle do escoamento superficial (runoff) e possuir sílica em sua estrutura (PEREIRA, 2006), o que traz consigo uma resistência muito maior. Sua parte aérea pode crescer 2m e radicular até 5m.

Utilizada efetivamente em sistemas de controle de erosão, barreiras para retenção de sedimentos e estabilização de taludes (DEFLOR, 2006; ARAUJO et al., 2011; TORRÃO et al., 2001), há poucas informações sobre seu estabelecimento e eficiência na recuperação de ambientes que foram degradados pela atividade mineradora, especialmente em áreas de minério de ferro, o que dessa forma justifica o desenvolvimento deste projeto, que tem por objetivo geral observar e avaliar o desempenho de mudas de vetiver, através de reprodução de touceiras, em substrato de estéril e rejeito proveniente da mineração de ferro, em uma pesquisa do tipo aplicada e com abordagem quantitativa. Os objetivos específicos são avaliar o desempenho da gramínea nos resíduos que foram submetidos à ausência e presença de adubação orgânica, com presença e ausência de 03 formulações de adubação química com NPK, determinar a necessidade ou não de utilização de correções por adubos orgânicos e/ou químicos e se criar uma referência científica de orientação para quem utilizar desta, visando o aumento da possibilidade do desenvolvimento saudável e agregação das reais possibilidades pela gramínea na estabilização das massas.

A metodologia de pesquisa se caracteriza como aplicada, com abordagem quantitativa. Aplicada, por gerar conhecimentos a fim de possibilitar a criação de uma referência que demonstre a aplicação e comportamento de uma certa gramínea em

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resíduos de minério de ferro, a fim de aplica-las de forma prática com um conhecimento prévio. Em relação ao enfoque, é quantitativa por utilizar-se de recursos estatísticos para o tratamento dos resultados e geração de dados que possibilitaram posteriores conclusões.

Este trabalho encontra-se dividido em partes a saber: i)

Referencial teórico, em que são explorados alguns

temas e termos

fundamentais abordados no projeto; ii)

Metodologia, onde se discorre a estratégia adotada na pesquisa, citando-se empresas parceiras, ações necessárias para o desenvolvimento do projeto, análises realizadas e software utilizados;

iii)

Discussão dos resultados, onde são apontados os frutos da pesquisa, discorrendo as conclusões das evidências observadas;

iv)

Considerações finais, construída a fim de explanar se efetivamente este trabalho atingiu seu objetivo, apontando contribuições pessoais, para a teoria e universidade e por fim sugestões de pesquisas futuras.

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2 REFERENCIAL TEÓRICO Minério, segundo Curi (2014), é a assembleia de um ou mais minerais ou rochas, que podem ser trabalhadas comercialmente, se houver condições favoráveis, como a topografia local e economia, possibilitando a extração de um ou mais metais. Os minerais de ferro hoje explotados de forma economicamente viável, segundo Junior e Takehara (2013), pertencem à classe de óxidos, sendo os minerais portadores deste metal a Magnetita, Hematita, Goethita, Lepidocrocita e rochas como o Itabirito e Jaspelito. Utilizado principalmente como matéria prima pela siderurgia na fabricação do aço, é essencial para a sociedade moderna, afinal, fornece o metal fundamental para o desenvolvimento industrial. Cerca de 99% do minério de ferro produzido na atualidade é utilizado na fabricação do aço e ferro fundido (DNPM, 2009).

Com o avanço da economia nos últimos anos, houve um aumento na demanda por matérias primas e insumo. Com isso, o consumo de minérios aumentou na mesma proporção, promovendo assim a expansão de empreendimentos mineiros para atendimento à demanda. Isto acarretou em uma maior quantidade de materiais extraídos do solo, e consequentemente no aumento expressivo da quantidade de materiais com pouco ou nenhum valor econômico, que devem ser acondicionados de maneira a gerar o mínimo de impacto possível, tanto ao meio ambiente, quanto à sociedade.

A extração de minérios, de forma simplificada, consiste na retirada de material da lavra. Ainda na lavra separa-se o material que alimenta a usina (ROM) do estéril, que é armazenado em pilhas. O ROM (Run Of Mine) é levado à usina de tratamento de minérios, onde passará por uma adequação granulométrica, classificação e por processos de concentração, para aumento de teor. A usina produz dois tipos de materiais, o concentrado, ou minério de ferro, e o rejeito, que quando em forma de polpa, é armazenado em barragens. Na lavra, produz-se o estéril, que é armazenado em pilhas de estéril, e o ROM (material que alimenta a usina). O processo pode ser melhor observado na figura 1.

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Figura 1: Esquema simplificado de extração de minério de ferro

Fonte: Pesquisa Documental (2015)

O processo de extração de minérios de ferro vem sendo aperfeiçoado continuamente, haja vista que há tempos atrás, existiam reservas com um teor considerável de ferro, necessitando apenas de adequação granulométrica, para entrega ao cliente final.

Com o esgotamento das reservas de alto teor, tornou-se necessário a utilização dos minérios com teor reduzido, e com isso a necessidade de utilização de tecnologias que possibilitassem a concentração desse material, de forma dinâmica e eficaz, atendendo da mesma forma o cliente final.

2.1 Estruturas de disposição de estéril e rejeito Estéril é um material proveniente da lavra de minério de ferro, que não possui valor econômico, removido a fim de proporcionar o acesso ao material de interesse, que será enviado à usina de processamento de minérios. O seu armazenamento pode ser temporário ou não, caso haja possibilidade de utilização no futuro. A figura 2 exibe o estéril em uma mina localizada no quadrilátero ferrífero.

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Figura 2: Estéril em lavra de minério de ferro no QF

Fonte: MBR (2004)

Sua disposição, na mineração de ferro, segundo Aragão (2008) ocorre em pilhas, na condição natural, de forma contínua, no decorrer da atividade de extração.

O rejeito, por outro lado, é resultado do processo de tratamento de minérios e consiste em um dos produtos da usina de beneficiamento, sem valor econômico, que é liberado em forma de polpa, mas que pode conter uma pequena quantidade de mineral de interesse (mineral-minério). No Brasil há uma preferência pela deposição em barragens, denominadas barragens de rejeito (figura 3).

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Figura 3: Barragem de rejeitos da Samarco

Fonte: Souza (2008)

Segundo a NRM 19, esses resíduos, assim como outros produtos da atividade mineradora devem ter a disposição prevista no plano de lavra do empreendimento e levar em conta fatores geotécnicos, hidrológicos e hidrogeológicos, além de serem mantidos sob monitoramento e supervisão, assegurando assim sua estabilidade e segurança.

2.1.1 Pilha de estéril Estéril pode ser definido como um agregado de minerais e/ou rochas, retirado na lavra a fim de liberar o minério (ROM) a ser encaminhado para a instalação de tratamento de minério.

Esse material é depositado continuamente, no desenvolvimento da explotação, em sua forma natural, em pilhas denominadas pilhas de estéril.

O método construtivo dessas pilhas de estéril (PDEs) pode ser ascendente ou descendente e segundo Aragão (2008), é realizada através da disposição em

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camadas espessas que formam, assim, plataformas com um espaçamento padrão. A figura 4 esquematiza a forma de uma pilha de estéril simples.

Figura 4: Forma física de uma Pilha de Estéril

Fonte: Pesquisa Documental (2015)

Independentemente do método construtivo, ou do tipo de lavra, a construção deve atender à requisitos previstos em planejamento prévio, com análises pré-construtivas, em que se apresenta um projeto que descreva o tipo de estéril a ser disposto, a situação da pilha junto à bacia e sub bacia hidrográfica local, clima, pluviometria e direção preferencial dos ventos, aptidão e possíveis usos futuros, entre outros, como definido na NBR 13.029 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 1993.

A estrutura deve possuir acessos de manutenção, sistemas de drenagem interna, superficial e periférica, sistema de monitoramento e outras características e fatores de segurança que possibilitem intervenção e correção em caso de colapso (NRM 19).

Uma das principais características da estrutura, quando pronta, é o fato de o arraste de sólidos para rios, lagos ou cursos d’água ser quase nulo, atender à minimização de impactos ambientais locais e ter sua estabilidade assegurada. A erosão, tanto eólica quanto hídrica, deve ser minimizada, além do deslizamento de material, da

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decomposição parcial e da sua dissolução, incêndio ou queima, conforme a NRM 19, tópico 19.2.3.

2.1.2 Barragem de rejeito O rejeito, conforme visto em Santos et al (2010), pode ser definido como um resíduo resultante do processo de beneficiamento do minério. Geralmente, na mineração de ferro, grande parte do processo de tratamento envolve água, seja no peneiramento, moagem, flotação, e outras etapas. Devido ao grande uso desse recurso, normalmente esse rejeito se torna uma polpa, composta de uma parte sólida (minerais) e líquida (água).

O descarte desse produto pode ser dado na forma de polpa (líquida) ou em forma de pasta (sólido com baixa umidade) – figura 5. Já a disposição pode ser realizada em ambiente superficial, subterrâneo ou em ambientes subaquáticos.

Figura 5: Polpa e torta de rejeito

Fonte: CVRD (2008)

O método mais utilizado de disposição hoje é o de superfície, em barragens ou diques, denominados barragens de rejeito. Quanto à construção, tais barragens são geralmente construídas de três maneiras, denominadas alteamento à jusante, alteamento à montante ou por linha de centro (SANTOS et al, 2010). Seu principal objetivo é conter o resíduo sólido, segundo as normas da NRM 19, que define que

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deve haver avaliação dos impactos ambientais e pesquisa para mitigá-los, assim como um monitoramento constante da estrutura de contenção do efluente.

2.2 Bioengenharia A bioengenharia é um ramo científico que utiliza de características biológicas de vegetação em obras de engenharia, a fim de controlar o escoamento de água e processos erosivos (Gray e Leiser, 1982; Begemann e Schiechtl, 1994; Morgan e Rickson, 1995; Florineth e Gerstgraser, 2000; Durlo, 2001 apud Sutili et al, 2004).

A utilização de vegetação, seja com gramíneas e/ou leguminosas, é comum na revegetação de taludes, devido a facilidade de se estabelecerem em solos de constituição física, química

ou biológica imprópria para um crescimento e

estabelecimento rápido de outras plantas (Souza, 1997 apud Manhago, 2008). Das características agregadas à estrutura,

por essa cobertura vegetal, cita-se o

impedimento da ação direta da chuva sobre o solo, prevenindo o carreamento de partículas, aumentando o tempo de absorção de água pelo solo, o que pode prevenir rupturas do mesmo.

2.3 A gramínea Vetiver A gramínea Chrysopogon zizanioides, popularmente conhecida por Vetiver, tem sua origem na Índia, e possui características morfológicas e fisiológicas únicas (TRUONG, 1999), como resistência à valores de pH extremos, presença de sílica em sua estrutura (o que traz consigo uma resistência física maior e possibilita a utilização como barreira redutora de alastramento de incêndios), eficiência no controle de erosão e diminuição da energia potencial do escoamento superficial, denominado tecnicamente como runoff.

Tem sido amplamente utilizada no controle de erosão e sedimentos (GREENFIELD, 1989 apud TRUONG, 1999), o que pode ser melhor observado na figura 6, mas também é utilizada na reabilitação de solos contaminados, preparação de locais para posterior reflorestamento, tratamento de água, redução de fosfato e nitrato em águas

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poluídas, como quebra vento, em construções, como perfume e em artesanato, na confecção de cestas (L’USAID, 2010).

Figura 6: Contenção de solo pelo Vetiver

Fonte: Truong (2014)

A parte aérea do Vetiver alcança normalmente até 2 m de altura, assim como sua raiz, observando-se em alguns casos até 5 m de comprimento (DEFLOR, 2006). Algumas de suas características ecológicas, segundo Truong et al apud Almeida (2011), é a tolerância à contaminantes e condições adversas, desde que em ambiente aberto e com incidência de luz solar e livre de ervas daninhas, já que esta não resiste à competição ou sombra. Fisiologicamente, segundo o mesmo autor, existe uma tolerância a variações climáticas, secas prolongadas, inundações, temperaturas extremas e regeneração após geadas e queimadas, condições essas que muitas vezes as plantas utilizadas em PDEs são submetidas.

Na figura 7, a raiz de Vetiver apresenta crescimento de aproximadamente 3,3 m e na figura 8 observa-se sua resistência, ao conter uma porção de concreto que foi comprimido.

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Figura 7: Raiz da gramínea Vetiver

Fonte: Truong (2014)

Figura 8: Retenção de concreto pelo Vetiver em encosta

Fonte: Truong (2014)

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2.3.1 Vetiver em minerações Assim como descrito por Truong (1999), a gramínea apresenta grande resistência a condições extremas de solo e do ambiente, como por exemplo a alta concentração de metais pesados, acidez ou basicidade e alta salinidade, além de suportar variações de temperatura extremas (condições essas em que se encontram os solos e ambientes de minerações). Sendo assim, essa gramínea apresenta-se como uma boa alternativa para se realizar a estabilização de massas nestes locais.

Estudos citados pelo mesmo autor apontam para a utilização da gramínea em recuperação de solos compostos por rejeito em minerações de carvão, ouro, bentonita e bauxita na Austrália e em mina de platina da Anglo American na África do Sul. As conclusões apontam para o sucesso do uso da gramínea vetiver em recuperação de solos degradados pela atividade de mineração, especificamente em rejeito e estéril, apontando a necessidade de um completo entendimento das propriedades químicas do material para melhores resultados.

As figuras 9, 10 e 11 apresentam o processo de implantação e o resultado da utilização da gramínea em uma mina da Rio Tinto, localizado em Madagascar.

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Figura 9: Área para controle de erosão em estrada de acesso para mina de Ilmenita da Rio Tinto

Fonte: Truong (2014)

Figura 10: Preparação da área para implantação da gramínea Vetiver na Rio Tinto

Fonte: Truong (2014)

28

Figura 11: Resultados da implantação da gramínea em área da Rio Tinto

Fonte: Truong (2014)

2.4 Delineamento experimental Segundo Duarte (1996), o delineamento experimental é definido como um procedimento de determinação dos tratamentos a serem utilizados, planejamento de seu arranjo e condução do experimento, de forma a se coletar dados que levem a conclusões válidas e objetivas. Uma função desse procedimento, também, é controlar o erro e propiciar análises estatísticas eficientes.

Utilizar-se

de um delineamento

experimental

significa aplicar conceitos de

experimentação, como a repetição, casualização (aleatoriedade) e controle local.

Esses conceitos propiciam a estimativa de erros experimentais, redução de influências sistemáticas e redução da heterogeneidade das parcelas na comparação (quando utilizados experimentos heterogêneos entre si).

Dos delineamentos existentes, utilizou-se nesse trabalho a técnica de Inteiramente Casualizado, que segundo Duarte (1996), não necessita de nenhum tipo de controle local, sendo comum em experimentos realizados em casas de vegetação. Desta forma

29

os tratamentos pré-definidos estão submetidos inteiramente ao acaso e definidos como homogêneos.

2.5 Teste estatístico t de Student O teste t de Student é definido como um teste de hipótese e intervalos de confiança, para médias com variância de uma dada variável aleatória, que leva em conta a suposição de que a variável aleatória de interesse tem distribuição normal (MAGALHÃES e LIMA, 2002) e pode ser utilizado a fim de se comparar uma amostra e sua população, duas amostras pareadas ou amostras independentes, como por exemplo, em uma pesquisa de aumento de rendimento de trabalho causado por uma dada substância, em que dessa forma é realizado a divisão da população em grupos e realizado testes de eficiência da mesma, definindo as hipóteses, índice de confiança e calculando-se assim o valor de t.

Este tipo de teste pode ser reconhecido pela forma de sua densidade, como exposto na figura 12.

Figura 12: Densidade do teste t de Student versus uma Normal Padrão

Fonte: Magalhães e Lima (2002)

30

3 MATERIAIS E MÉTODOS A metodologia de pesquisa definida para este trabalho é do tipo aplicada, com abordagem quantitativa. Aplicada, por gerar conhecimentos a fim de possibilitar a criação de uma referência que demonstre a aplicação e comportamento de uma certa gramínea em resíduos de minério de ferro, a fim de aplica-las de forma prática com um conhecimento prévio. Quantitativa por utilizar-se de recursos estatísticos para o tratamento dos resultados e geração de dados que possibilitaram posteriores conclusões.

A estratégia de desenvolvimento se deu através da obtenção de resíduo de estéril e rejeito da mineração de ferro, envio de amostras desses resíduos à UFV e ao CTec UEMG para análise química e física respectivamente, construção de um espaço dedicado ao desenvolvimento do projeto (casa de vegetação), localizada entre a biblioteca e o Diretório Acadêmico do Campus, obtenção das gramíneas de Vetiver, produção dos tratamentos que receberam as gramíneas, plantio, desmonte e medição de variáveis das gramas aos 3 meses e processamento dos dados por meio de utilização do software estatístico IBM® SPSS™.

3.1 Obtenção de substrato e envio para estudos Por meio de parceria firmada com a gerência da mina de Água Limpa, localizada nos municípios de Rio Piracicaba e Santa Bárbara/MG e de propriedade da VALE S/A, foram obtidos 300 kg de rejeito e estéril da planta de produção de minério de ferro.

Foi realizada a coleta de pequenas porções desses materiais, a fim de se formar 4 amostras, sendo 2 de estéril e 2 de rejeito, que foram enviadas ao Laboratório de Análise de Solos do Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa, para análise química de rotina, com o objetivo de se determinar a necessidade de correção do solo e entendimento dos elementos presentes. Este laboratório é certificado pela PROFERT-MG, segundo o Programa de Controle de Qualidade de Análise de Solo.

31

Outra porção das amostras foram enviadas ao CTec UEMG, para análise física de rotina, que foi realizada pelo GEMas (Grupo de Engenharia de Minas da UEMG), para determinação das faixas granulométricas dos resíduos.

3.2 Obtenção de Vetiver A empresa Deflor Bioengenharia Ltda., localizada em Contagem/MG, cedeu para o desenvolvimento da pesquisa 2 (duas) touceiras de Vetiver (figura 13).

Figura 13: Touceiras de Vetiver cedidas pela Deflor Bioengenharia Ltda.

Fonte: Pesquisa Documental (2013)

3.3 Construção de espaço dedicado para o experimento Foi construída com recursos de financiamento do CNPq, na forma de bolsa de iniciação científica, uma casa de vegetação simples, localizada entre a biblioteca do campus e a sede do Diretório Acadêmico. Neste espaço foram instalados sombrite 80%, cerca de proteção com avisos de área exclusiva para experimentação, sistema para irrigação das gramíneas, sistema de drenagem local de água da chuva, cobertura

32

no solo com pó de pedra e plantio de gramas estéticas na entrada. A área utilizada foi de aproximadamente 16m² e pode ser melhor observada na figura 14.

Figura 14: Espaço construído dedicado para a experimentação

Fonte: Pesquisa Documental (2013)

3.4 Produção dos tratamentos para plantio das gramíneas Foram produzidos 8 tipos de tratamentos, tanto para o estéril, quanto para o rejeito, por meio de homogeneização sobre uma lona. A composição desses foram adubação orgânica, na forma de esterco bovino curtido e adubação química, na forma de NPK, nas formulações 4 14 8, 10 10 10 e 8 28 16. Houve também a produção de substratos sem a presença de NPK e/ou adubação orgânica. A tabela 1 apresenta os diferentes tipos de tratamentos produzidos.

33

Tabela 1: Tratamentos produzidos com os substratos de estéril e rejeito TIPO DE MATERIAL

ADUBAÇÃO ORGÂNICA

Estéril

Rejeito

NPK

4 14 8 10 10 10 Sim 8 28 16 Sem NPK 4 14 8 10 10 10 Não 8 28 16 Sem NPK 4 14 8 10 10 10 Sim 8 28 16 Sem NPK 4 14 8 10 10 10 Não 8 28 16 Sem NPK Fonte: Pesquisa Documental (2014)

TRATAMENTO 1 2 3 4 5 6 7 8 (testemunha) 1 2 3 4 5 6 7 8 (testemunha)

Na homogeneização utilizou-se de lona, enxada, colheres de laboratório e balanças de pesagem. A proporção utilizada foi de 1,25 L de resíduo de mineração, 1,25 L de AO (adubação orgânica), quando usado e 125 g de NPK, quando usado (informação verbal)1.

3.5 Plantio das gramíneas A produção das mudas se deu pelo método de individualização dos perfilhos da touceira de Vetiver, seguindo Torrão et al (2011). Já o plantio foi realizado em sacos de plantio de 2,5 kg, com corte da parte aérea na altura de 30 cm, em relação ao substrato, para padronização (figura 15).

1

Informação fornecida por Gleicia Paulino (2013), Doutora em Produção Vegetal.

34

Figura 15: Gramíneas Vetiver plantadas e com corte de padronização

Fonte: Pesquisa Documental (2013)

O delineamento experimental definido para esta experimentação é o Inteiramente Casualizado, com cinco repetições para cada tratamento, totalizando assim 80 gramíneas plantadas (figura 16).

35

Figura 16: Gramíneas plantadas e alocadas na casa de vegetação

Fonte: Pesquisa Documental (2013)

3.6 Desmonte do experimento e medição de variáveis Aos 3 meses da experimentação, em março de 2014, foi realizado o desmonte do experimento (figura 17). O procedimento seguido foi o de medição do comprimento da parte aérea de cada gramínea com fita métrica, corte e separação dessas seções no limite do solo, abertura do saco de plantio para jateamento com água do substrato e limpeza da parte radicular, realizando-se então a medição dessa seção.

36

Figura 17: Gramínea Vetiver recém lavada ao término do experimento

Fonte: Pesquisa Documental (2014)

Realizado os cortes e limpezas, as massas da parte aérea e radicular foram mensuradas, com balança de pesagem, para a observação da massa fresca. Em seguida as partes aérea e radicular de cada gramínea

foram colocadas

separadamente em sacos de papel e posteriormente acondicionados em estufa de circulação forçada de ar, à 65º C, até que a massa de cada amostra permanecesse constante (fase em que toda a umidade foi perdida), o que levou 3 dias, para a medição, também com balança de pesagem da massa seca.

37

Os dados de comprimento, massa fresca e seca das partes aéreas e radicular das 80 plantas foram inseridas em tabela do software Microsoft® Office Excel™ para posteriores trabalhos de análise.

3.7 Tratamento dos dados Os dados obtidos na experimentação foram analisados por meio de análise estatística, com o uso do Teste t de Student de comparação de médias. Para o processamento dos dados empregou-se o software SPSS™, da IBM®.

Utilizando-se de um intervalo de confiança de 95%, foram analisadas se existem diferenças no desenvolvimento das plantas sob diferentes composições, comparandose então o crescimento das mudas que foram cultivadas em substrato contendo estéril e AO com aquelas que foram cultivadas em estéril sem AO, independente da presença de NPK no substrato.

Também foram comparados os crescimentos das mudas cultivadas em estéril, com AO e mesma formulação de NPK com o crescimento daquelas sob as mesmas condições de substrato, entretanto sem a aplicação de adubação orgânica.

Comparou-se o desenvolvimento das plantas cultivadas em substrato com adubação orgânica e sem adubação orgânica, sem NPK na composição. O mesmo foi aplicado para o rejeito.

38

4 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Os resultados obtidos dizem respeito à análise química e física dos materiais de estéril e rejeito e análise estatística do desenvolvimento do capim Vetiver aos 3 meses do plantio, que possibilitaram analisar diferenças no desenvolvimento das plantas sob diferentes composições dos tratamentos produzidos.

Para a análise química e física, uma amostra de cada resíduo, oriunda de amostragem pontual do material cedido pela Vale S/A foi enviada aos laboratórios para realização do processo analítico.

4.1 Análise física Os resultados da análise física são apresentados na tabela 2: Tabela 2: Resultados da análise física MATERIAL Rejeito Estéril

(%) Porção Grossa 25,22 46,14

AREIAS (%) (%) Porção Areia Fina Total 59,75 84,97 27,71 73,85 *Particulado fino

(%) ARGILA

(%) SILTE

15,03* 9,96 16,19

Fonte: GEMas (2013)

A distribuição granulométrica indica no rejeito componentes formados por uma porção fina de areia (0,210-0,053 mm). Em relação ao silte e argila (15,03% do material), houve a necessidade de se considerar a quantidade de particulado fino como um todo, ou seja, o material com granulometria menor que 0,053 mm. Essa decisão foi necessária, haja vista que uma das principais características deste material é a de submissão a sucessivos processos de britagem, que faz com que esses particulados se confundam com ferro ou lamelas de óxido de ferro, em uma granulometria muito fina.

O estéril, em contrapartida, possui em sua composição física uma maior porção de areia grossa (2,00-0,210 mm), o que pode ser explicado pelo fato de ser um material natural (solo) que cobre a jazida.

39

Dessa forma, observa-se que o estéril é mais poroso que o rejeito. Ambos são classificados como substratos de textura arenosa.

4.2 Análise química Os resultados da análise química de rotina são apresentados na tabela abaixo.

Tabela 3: Resultado da análise química de rotina MATERIAL Rejeito Estéril

pH H20 7,21 5,51

P Fe Ca +2 Mg+2 SB (t) (T) ....mg/dm³.... ..........................cmol c/dm 3..........................

27,2 28,8 0,39 0,07 0,50 0,50 0,80 3,4 5,0 0,07 0,04 0,12 0,51 0,92 Fonte: Laboratório de Solos da UFV

(V) % 62,5 13,0

A literatura cita que plantas toleram uma faixa de pH entre 3,0 e 9,0, se em condição nutritiva, sem prejuízo no desenvolvimento e caso esses sejam mantidos por artifício químico. O pH pode indicar altos teores de Alumínio, pobreza de micronutrientes e quando maior que 5,5 sinaliza para probabilidade de não existir Alumínio tóxico. A acidez nos solos faz com que haja fixação de P, Fe e Al, tornando-os assim compostos insolúveis e não aproveitáveis pelas plantas.

A tabela 3 mostra que o pH do rejeito como de alcalinidade fraca e o estéril como de acidez média (TOMÉ JR., 1997).

Levando em conta a textura de ambas as amostras e seguindo a literatura pertinente , o valor de fósforo encontrado para o estéril se mostra baixo e dessa forma pode-se esperar um acréscimo de produção se adubado com material fosfatado. O nível de fósforo no rejeito se mostra médio e é maior que no estéril, que tem justificativa no processo de tratamento de minérios, haja vista que o fósforo é considerado um contaminante no minério.

Em relação ao ferro, observa-se que há uma maior concentração do micronutriente no rejeito. A quantidade do elemento presente no substrato pode ser explicada pela sua origem, resultante de um processo de concentração de minério de ferro e que possui o elemento, mesmo que em proporção muito menor que no concentrado, junto aos contaminantes do minério.

40

Os valores de Cálcio e Magnésio estão, segundo Tomé Jr. (1997), estreitamente relacionados com o nível de acidez do substrato e são utilizados para o cálculo de bases trocáveis. Os valores encontrados para os dois materiais são baixos e irão influenciar no valor da Soma de Bases Trocáveis, que para ambas as amostras também é baixo e vai influenciar dessa forma no número de cargas negativas dos coloides do solo que estão ocupados por cátions trocáveis, como os dois citados acima, influenciando também nos valores de (t) – Capacidade de Troca Catiônica Efetiva – e (T) – Capacidade de Troca Catiônica a pH 7.

Os índices (t) – capacidade de troca catiônica efetiva – e (T) – capacidade de troca catiônica a pH 7,0 – dizem respeito ao número total de cátions que um solo pode reter, impactando assim na sua nutrição. Quanto maior a quantidade de cátions retido, maior o valor desses índices. Enquanto a capacidade de troca efetiva está relacionada ao pH natural do solo, a capacidade de troca a pH 7,0 reflete a quantidade de cátions adsorvida a pH 7,0.

O valor encontrado para ambas as amostras indica uma baixa atividade do solo.

A partir de todos os dados obtidos, conclui-se que o estéril é um material de pH ácido, com baixo teor de Ca+2 e Mg+2, com baixo teor de fósforo, ferro e baixa atividade do substrato, sendo classificado como distrófico, caracterizado pelo (V) – índice de saturação de bases – ser menor que 50%.

O rejeito, substrato de alcalinidade fraca, com maior quantidade de P e Fe na composição e menor valor de (t) e (T), mas que se mostra eutrófico, pelo valor de (V), mas com alta lixiviação dos micronutrientes em relação ao estéril, não se mostra como um material indicado para utilização como substrato de gramíneas.

Ambas

as

amostras

demonstram

ser

substratos

desfavoráveis

para

o

desenvolvimento de cobertura vegetal para fins de recuperação de áreas degradadas.

41

4.3 Desenvolvimento vegetacional da gramínea Vetiver Com os dados trabalhados estatisticamente, utilizando-se o teste t de Student, foi possível avaliar a performance do desenvolvimento da gramínea tanto em estéril, quanto em rejeito.

Os valores obtidos são apresentados nas tabelas 4 e 5. As médias seguidas de uma mesma letra na coluna, em ambas as tabelas, não diferem entre si pelo teste t de Student, com intervalo de confiança de 95% (P < 5%), para comparação de grupo com AO e sem AO, e para comparação de mesma formulação de NPK com e sem AO. Tabela 4: Resultado do Teste t de Student para o estéril PARTE AÉREA Altura Massa Massa Fresca Seca Resíduo

Estéril com AO

Estéril sem AO

NPK T* 4 14 8 1 10 10 2 10 8 28 3 16 Sem 4 NPK Média do grupo com MO 4 14 8 5 10 10 6 10 8 28 7 16 Sem 8 NPK Média do grupo sem MO

RAÍZ Massa fresca

Massa Seca

Comprim.

Vol.

......cm......

35,60a

...cm3...

30,40a

.............g.............

22,20a 4,40a

cm 147,20a

............g............

40,40a 9,80a

110,40a

35,20a

6,60a

31,00a

20,80a

15,40a

3,78a

92,50a

23,00a

6,23a

26,00a

20,00a

19,33a

4,00a

104,40a

36,40a

7,40a

32,00a

18,40a

14,40a

2,18a

113,62a 122,20a

33,75a 34,00a

7,50a 9,60a

31,15a 29,80a

22,40a 20,80a

17,83a 26,00a

3,59b 6,00a

118,40a

39,40a

10,40a

33,00a

30,40a

28,80a

5,80a

146,20a

48,00a

13,60a

31,60a

30,40a

28,40a

6,40a

109,40a

16,00a

5,40a

33,60a

17,60a

16,20a

5,00a

124,05a

34,35a

9,75a

32,00a

24,80a

24,85a

5,80a

*T = tratamento Fonte: Pesquisa Documental (2014)

Os valores obtidos permitem observar que as mudas cultivadas em substratos contendo estéril e sem adubação orgânica (independente da presença de NPK nestes substratos) apresentaram valores mais elevados para a massa seca (raiz), em comparação às que foram cultivadas

com adubação orgânica. Não foram

identificadas, do ponto de vista estatístico, diferenças no desenvolvimento das mudas com e sem adubação orgânica no material, contendo a mesma formulação de NPK nos mesmos.

42

Tabela 5: Resultado do Teste t de Student para o rejeito Altura Resíduo Rejeito com AO

Rejeito sem AO

NPK T* 4 14 8 1 10 10 2 10 8 28 16 3 Sem 4 NPK Média grupo com MO 4 14 8 5 10 10 6 10 8 28 16 7 Sem 8 NPK Média grupo sem MO

PARTE AÉREA Massa Massa Fresca Seca

Comp.

RAIZ Massa Vol. fresca

Massa Seca

....cm....

149,80a

..............g..............

52,00a 16,60a

cm 39,60ª

cm3 25,60a

.............g.............

24,20a 6,00a

140,50a 126,80a

46,25a 40,80a

12,50a 9,80a

30,60a 37,60a

17,12a 27,20a

16,20a 19,00a

2,50a 3,20a

146,60a

43,20a

10,60a

34,80a

12,80a

14,80a

3,40a

140,92a 97,00b

45,56a 17,80b

12,37a 4,60b

35,65ª 32,00b

20,68ª 16,00a

18,55a 15,40a

3,77a 4,40a

92,00a 128,33a

12,80b 32,00a

3,80a 7,67a

22,60a 33,67ª

16,00a 18,67a

15,20a 19,00a

4,60a 5,67a

94,20b

18,80a

4,00b

23,80b

14,40a

12,00a

4,40a

102,88b

20,35b

5,02a

28,02b

16,27a

15,40a

4,77a

*T = Tratamento Fonte: Pesquisa Documental (2014)

As mudas cultivadas em rejeito e com adubação orgânica (independente da presença do NPK na composição) apresentam valores mais elevados para a altura da parte área e massa fresca (parte aérea), e comprimento da raiz, em comparação às mudas cultivadas sem adubação orgânica (tabela 5).

Foram ainda comparadas as características de desenvolvimento das plantas que foram cultivadas em substratos com e sem adubação orgânica, com o material de rejeito, com mesma formulação de NPK. Observamos que as mudas cultivadas em substratos contendo a formulação 4 14 8 de NPK e adubação orgânica apresentaram valores mais elevados para altura do colmo, massa fresca e massa seca (parte aérea) e comprimento da raiz. As que foram cultivadas em substrato contendo a formulação 10 10 10 de NPK no substrato e adubação orgânica apresentaram valores mais elevados para massa fresca (parte aérea), quando comparadas com as mudas que foram cultivadas sem adubação orgânica no substrato. Não foram observadas diferenças no desenvolvimento das mudas que foram cultivadas em substratos com e sem adubação orgânica, contendo a formulação 8 28 16.

As mudas cultivadas em substratos contendo rejeito e adubação orgânica, mas sem NPK, apresentaram valores mais elevados para a altura da parte aérea, massa seca

43

(parte aérea) e comprimento da raiz, em comparação às mudas que foram cultivadas sem adubação orgânica no substrato.

A partir dessas análises e das observações, percebeu-se que as mudas de Vetiver apresentaram bom desempenho nos dois resíduos de mineração testados.

O uso de adubação orgânica e NPK não influenciaram no desempenho das mudas cultivadas em substrato contendo estéril. Por outro lado, as mudas cultivadas no substrato contendo rejeito com adubação orgânica apresentaram valores mais elevados para a maioria das variáveis analisadas em comparação às cultivadas no substrato sem adubação orgânica, o que pode ter sido causado pela influência do nitrogênio presente neste adubo, que agregou dessa forma, junto a outros elementos presentes na adubação a adição de nutrientes ao substrato.

As mudas cultivadas nos substratos contendo rejeito, com adubação orgânica e que receberam aplicação de NPK, nas formulações 4 14 8 e 10 10 10, apresentaram valores mais elevados para as variáveis altura, massa fresca e massa seca da parte aérea, se comparadas às cultivadas no substrato sem adubação orgânica; O uso de adubação orgânica no substrato contendo rejeito sem NPK favoreceu o crescimento das mudas para as variáveis altura e massa seca da parte aérea e comprimento da raiz, em relação ao substrato sem adubação orgânica.

44

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Ambos os resíduos foram classificados, a partir da análise física, como sendo de textura arenosa. Mesmo com a análise química demonstrando que os mesmos possuem baixa

quantidade

de nutrientes,

o que

é

desfavorável

para o

desenvolvimento, pode-se concluir com este experimento, que as mudas de Vetiver apresentaram bom desempenho nos dois resíduos de mineração testados.

O uso de adubação orgânica e NPK não influenciaram no desempenho das mudas cultivadas em substrato contendo estéril. Por outro lado, as mudas cultivadas no substrato contendo rejeito com adubação orgânica apresentaram valores mais elevados para a maioria das variáveis analisadas (altura, massa fresca e comprimento de raiz) em comparação às cultivadas no substrato sem adubação orgânica.

As mudas cultivadas nos substratos contendo rejeito, com adubação orgânica e que receberam aplicação de NPK, nas formulações 4 14 8 e 10 10 10, apresentaram valores mais elevados para as variáveis analisadas em comparação às cultivadas no substrato sem adubação orgânica.

O uso de adubação orgânica no substrato contendo rejeito e sem NPK favoreceu o crescimento das mudas para as variáveis altura e massa seca da parte aérea e comprimento da raiz, em comparação ao sem adubação orgânica.

Do ponto de vista de contribuição acadêmica, estre trabalho possibilitou a consolidação do GEMas como grupo de pesquisa sério e com metas ousadas, além de aproximar empresas com a UEMG e por fim demonstrar o comprometimento dessa universidade na qualidade da formação de conhecimento e desenvolvimento científico.

Como contribuição para a sociedade, este trabalho vem a apresentar a viabilidade técnica de uso de uma gramínea pouco conhecida na área de mineração de ferro, a ser utilizada para melhorias na estabilização de massas de solo, com segurança e valores técnicos agregados.

45

Como engenheiro, este trabalho auxiliou na aplicação e aprendizado de técnicas de gestão de projetos, pessoas e do tempo, relacionamento com empresas e de estatística prática, além da expansão de conhecimentos na área recuperação de áreas degradadas por mineração.

As limitações existem, mas não são justificativas para erros, mas devem ser citadas para que se melhore as condições de trabalho e cita-se a existência de uma casa de vegetação dedicada ampla para projetos, segurança para armazenagem de materiais, comunicação interna na UEMG e apoio institucional.

Para trabalhos futuros, sugere-se: a) Realizar testes com a gramínea, através do plantio de colmos, nos mesmos resíduos aqui testados; b) Observar o desenvolvimento da gramínea em ambiente não controlado e com os mesmos substratos no período de 1 (um) ano; c) Avaliar o comportamento das gramíneas em um ambiente de campo de mineração e determinar a estabilidade geotécnica agregada ao material, comparando com técnicas usuais, como hidro-semeadura.

46

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47

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