FORMAÇÃO E QUÍMICA DO SOLO

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QUÍMICA AMBIENTAL
FORMAÇÃO E QUÍMICA DO SOLO
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Olá!
Ao final desta aula, o aluno será capaz de:
1. Conhecer os fatores de formação do solo, de acordo com os processos de intemperismos, sejam eles físicos ou
químicos;
2. Distinguir os horizontes do solo e os constituintes inorgânicos e orgânicos que descrevem cada horizonte;
3. Diferenciar as principais substâncias químicas do solo em função dos ciclos do nitrogênio, fósforo e enxofre. E
a quantidade de carbono no solo e sua perda na forma de CO2.
O homem vive na interface das esferas da Terra, a esfera sólida conhecida como Litosfera, a líquida, denominada
Hidrosfera e a gasosa, conhecida como Atmosfera. A interação dessas esferas dá origem à Pedosfera. A Pedosfera
é uma camada fina que recobre as rochas da parte superior da litosfera sendo essencial para o desenvolvimento
da biosfera continental.
A formação do solo, também denominada pedogênese, ocorre quando as modificações causadas nas rochas
tornam-se estruturais com reorganização e transferência de minerais formadores do solo (argilominerais e
óxidos de ferro e alumínio) e levam à formação do perfil do solo. Os produtos formados pelo intemperismo se
reorganizam, sob a ação dos organismos, dando origem a um material organizado em horizontes, com forte
associação entre a matéria mineral e orgânica.
Segundo FONTES & FONTES, 1992, a desintegração e decomposição de rochas e minerais na superfície da Terra
ou próximo dela é resultado de ações combinadas de uma série de forças naturais sobre os materiais sólidos da
litosfera e o conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas
sofrem ao aflorar na superfície da terra é denominado .Intemperismo
Intemperismo Este processo, onde as rochas da superfície terrestre são alteradas ou levadas a se desintegrar,:
pode ocorrer pela ação do vento, da água, do clima, ou ainda, por reações químicas ou biológicas.
O altera o tamanho e formato dos materiais e ajuda no processo do intemperismo físico Intemperismo
, onde ocorre a alteração na composição química dos materiais e reações químicas que desmantelam oQuímico
arranjo original dos cristais dos quais se desprendem alguns dos elementos químicos que estavam retidos na
estrutura original.
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Intemperismo Físico: Variações de temperatura como dias e noites, inverno e verão, e pressões elevadas
causam expansão e contração levando à fragmentação dos minerais, rachaduras nas rochas e penetração de
umidade.
Mudança cíclica de umidade que leva à expansão e contração.
Congelamento de água nas fissuras das rochas levando ao aumento de volume e aumento da rede de fraturas e
fragmentam a rocha.
Intemperismo Químico: Os diferentes ambientes da superfície da terra diferem do local de formação dos 
minerais, e esses transformam-se em outros minerais na presença de algumas substâncias.
A água que é rica em O2 reage com CO2 da atmosfera, adquire caráter ácido. No solo, a respiração das raízes e
oxidação da matéria orgânica aumenta CO2 e diminui mais o pH.
A decomposição incompleta da matéria orgânica produz vários tipos de ácidos orgânicos tornando a água de
percolação ácida.
Essa acidez atua sobre os constituintes primários das rochas, alterando a composição química e mineralógica da
rocha e produzindo materiais de constituição entre os constituintes completamente diversos.
1 Componentes do Solo
O solo é constituído de quatro elementos principais. As partículas minerais, os materiais orgânicos, a água e o ar.
As partículas minerais e orgânicas constituem a fase sólida do solo e a água e o ar ocupam o espaço poroso,
chamados de vazios.
Os minerais podem ser divididos em minerais primários, aqueles componentes das rochas mais resistentes ao
intemperismo químico; e em minerais secundários, que provêm da decomposição daqueles da rocha-mãe, que
são mais suscetíveis de se alterarem. Os minerais do solo podem ser classificados conforme a dimensão das
partículas. Areia, silte e argila.
2 Horizontes do Solo
O solo começa a se formar organizando-se em camadas sobrepostas, paralelas às superfícies devido a fenômenos
biológicos, físicos e químicos que denominamos .Horizontes
O conjunto de horizontes, num corte vertical que vai da superfície até o material semelhante ao que deu origem
ao solo, é o .perfil de solo
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As ações que dão os processos físicos, químicos e biológicos não são uniformes ao longo do perfil, pois restos de
vegetais são encontrados na superfície, translocação de certas substâncias sólidas sob ação da gravidade
também são encontradas.
O perfil de um solo completo e bem desenvolvido apresenta quatro tipos de horizontes bem definidos
denominados de horizonte O, A, B e C além do R (rocha consolidada) e do E. O Horizonte “O” é rico em restos
orgânicos em vias de processos de decomposição, é onde se encontram a maioria dos organismos vivos do solo e
também conhecida de serrapilheira.
A - O Horizonte “A” é escuro, com matéria mineral e orgânica e alta atividade biológica
E - O Horizonte “E” é mais claro, encontram-se principalmente sob o Horizonte “A”, apresentam uma
concentração relativa de constituintes maiores como areia e silte.
B - O Horizonte “B” é uma região composta por pouco material orgânico. Minerais de argila e óxidos de Ferro e
de Alumínio são lixiviados do horizonte A para o B.
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C - O Horizonte “C”- rocha alterada (saprolito), material levemente modificado. Carbonatos de cálcio e magnésio
acumulam nesta camada. 
3 Propriedades Físicas do solo
Textura do solo
Definida pela distribuição dos tamanhos das partículas, definidas em quatro classes de partículas menores que
2mm.
Areia grossa – 2 a 0,2 mm ou 2000 a 200 μm
Areia fina – 0,2 a 0,05 mm ou 200 a 50 μm
Silte – 0,05 a 0,002 mm ou 50 a 2 μm
Argila – menor do que 2 μm
O total das partículas no solo vai ser o somatório da areia, argila e silte gerando um total de 100%, onde o solo
pode ter de 0% a 100% de areia, silte ou argila.
Veja o tamanho relativo das partículas de areia (0-2 mm) e silte. As partículas de argila são invisíveis, mesmo em
lentes de aumento.
Para verificar a textura no solo, pode ser feita por meio de ensaios no campo através da sensação do manuseio
ou em laboratório através de uma análise granulométrica.
Esta propriedade nos mostra que os solos são influenciados pelo tamanho das partículas.
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Solos arenosos têm menor porosidade, baixa retenção de água e boa drenagem e aeração, resistente à
compactação, mais lixiviável e maior processos de erosão, já os solos argilosos têm maior porosidade, alta
retenção de água, drenagem lenta e pouco arejado, maior capacidade de troca catiônica e matéria orgânica de
média a alta.
1 - Definida pelo arranjamento das partículas em agregados, a estrutura do solo pode ser definida também pelo
arranjamento de poros pequenos, médios e grandes.
2 - De acordo com a organização das partículas e do ambiente de formação, muitos tipos de agregados
estruturais podem se formar, e essa formação pode estar indiretamente relacionada a fatores que agem sobre ele
como a água, a aeração, nutrientes, atividade microbiana etc.
3 – O tipo de agregado vai determinar a estrutura do solo, podemos encontrar na natureza grãos na forma
arredondada (grânulos), formados na superfície do solo sob influência da atividade biológica; na forma laminar,
em forma de lâmina, formado por influência de horizontes mais compactados e na forma angular (blocos
angulares), em forma de cubos, formados geralmente em ambientes drenados.
4 - A estrutura do solo é atributo fundamental porque faz com que ele seja um meio poroso. Um grande número
de propriedades físicas e processos biológicos e químicos são afetados pelo tipo, tamanho e grau de
desenvolvimento dos agregados (maior ou menor), permeabilidade à água, facilidade de penetração das raízes,
grau de aeração etc.
4 Porosidade do solo
Esta característica refere-se ao volume de solo não ocupado por constituintes sólidos,mas por água, ar e seres
vivos. São vias preferenciais de transferência de matéria e da atividade biológica. Grande parte da porosidade é
invisível a olho nu.
No campo, a descrição da porosidade é feita através da forma, tamanho, da abundância e da origem. Os tipos de
poros estão associados à sua forma, que por sua vez tem relação direta com sua origem.
Podendo ser de origem biológica, que são arredondados e formados por morte e decomposição de raízes ou
como resultado da atividade de animais ou insetos do solo, como minhocas etc. A mais usual é a classificação da
porosidade em duas classes:
Microporosidade: que retém a água ao ser saturada.
Macroporosidade: que não retém a água ao ser saturada.
Essa classificação mensura a capacidade de campo de um solo, o quanto de água que esse solo retém ao ser
saturado e depois drenado naturalmente.
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5 Propriedades Químicas do Solo
Acidez do solo Outra forma de neutralizar o solo é adicionar óxido de cálcio (CaO) que é uma base, mais: 
conhecida como cal. Este composto em contato com a água origina uma base Ca(OH)2 que diminui a acidez do
solo.
Regiões ricas de calcário são denominadas de regiões de solos alcalinos, que possuem um valor de pH maior que
sete. Já os solos que provêm de regiões úmidas, denominadas de regiões de solos ácidos, possuem um valor de
pH menor que sete.
Em contrapartida, o enxofre (S) é utilizado para acidificar solos alcalinos, através das bactérias produtoras de
ácido sulfúrico.
CTC A capacidade de um solo em trocar cátions é expressa pela capacidade de troca catiônica. A CTC do solo é: 
definida pela capacidade do solo em reter ou liberar nutrientes para serem absorvidos e aproveitados pelas
plantas. Ou pode ser definido pela quantidade de cátions - alumínio, hidrogênio, cálcio, magnésio e potássio - que
o solo é capaz de reter.
Solos argilosos possuem uma maior capacidade de troca catiônica do que os solos arenosos, assim como solos
com uma maior quantidade de matéria orgânica também possuem uma maior capacidade de troca catiônica.
CTC efetiva é a quantidade de cátions que um solo pode trocar em seu pH natural ou pH de campo. CTC potencial
é a quantidade de cátions que um solo pode trocar em um pH igual a sete.
Água no solo A água é o meio de transporte que leva nutrientes essenciais de partículas sólidas do solo à planta:
através de suas raízes A água ocupa os espaços vazios do solo, espaços esses formados pelos grãos. Quanto maior
o grão (areia) maior os espaços vazios, logo maior a quantidade de água no solo. Em função disso, quanto menor
o grão (argila), menor a quantidade de água no solo.
6 Química dos Solos
Componentes inorgânicos do solo
Oxigênio, sílica, alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio e magnésio são os elementos mais comuns na litosfera.
Logo, os minerais compostos desses constituem a maior fração mineral da terra. Os compostos minerais mais
comuns do solo são divididos em quartzo (SiO2), ortoclásio (KAlSi3O8), magnetita (Fe3O2), carbonatos de cálcio
e magnésio (CaCO3 e MgCO3) e óxidos de manganês (MnO2) e titânio (TiO2).
Os NPKs são os nutrientes essenciais para as plantas. O nitrogênio, fósforo e potássio são obtidos através do solo.
Eles são tão importantes para a produtividade da cultura vegetal que são comumente adicionados ao solo como
fertilizantes.
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Compostos orgânicos do solo
Cerca de 5% de matéria orgânica está presente em um solo produtivo. A matéria orgânica serve como uma fonte
de alimento para microrganismos que, através de reações químicas, influenciam nas propriedades físicas do solo.
Exemplo de compostos orgânicos do solo:
Húmus
É um resíduo da degradação do apodrecimento de plantas, formado por C, H e O. Ajuda na melhoria das
propriedades físicas do solo e é um reservatório de N.
Nitrogênio Orgânico
Está ligado ao húmus e aos aminoácidos, fornecendo nitrogênio para aumentar a fertilidade do solo.
Sacarídeos
São celuloses, amidos, etc. Agem como a principal fonte de alimento para os microrganismos do solo.
Compostos de Fósforo
São os fosfatos, fosfolipídios etc. Agem como principal fonte de fosfato para a planta.
7 Ciclos biogeoquímicos
Ciclo do Carbono (C): O carbono é um elemento químico metaloide que é encontrado na natureza sob as formas
de: diamante, grafite, carvão, hulha, antracito, óxidos, dióxidos, hidratos. O carbono combina-se com vários
metais, dando origem aos carbonetos.
O elemento carbono (C) é o principal constituinte dos compostos orgânicos junto com o hidrogênio. Combinado
com vários metais dá origem aos carbonetos. Essa molécula existe de duas formas, a orgânica, que está presente
nos organismos vivos e mortos, e na forma inorgânica, presente nas rochas.
O carbono circula na atmosfera, dos oceanos e da terra, em um grande ciclo. Pode ser de forma rápida na qual é
denominado ciclo biológico ou lenta na qual é denominado ciclo geológico.
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Ciclo geológico Esse ciclo opera em uma escala de milhões de ano, mais de 99% do carbono está contido na: 
Litosfera na forma de carbono inorgânico encontrado nas rochas sedimentares e o carbono orgânico encontrado
em depósito de combustíveis fósseis.
Ciclo Biológico Esse ciclo é relativamente rápido, estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorra de: 
20 em 20 anos sem a ação do homem.
Tendo um papel importante no fluxo de carbono, diferentes reservatórios utilizam esse elemento e, através de
processos biológicos, como a fotossíntese e a respiração, podem ser renovados.
Através do processo fotossintético, as plantas absorvem a energia solar e CO2 da atmosfera, produzindo oxigênio
e hidratos de carbono como os açúcares, que servem de base para o crescimento das plantas.
Os animais e as plantas utilizam desse carbono pelo processo de respiração, utilizando a energia contida nos
hidratos de carbono e emitindo CO2.
Juntamente com a decomposição orgânica, forma de respiração das bactérias e fungos, a respiração devolve o
carbono, biologicamente fixado nos reservatórios terrestres para a atmosfera.
O CO2 também pode ser liberado para a atmosfera através dos processos de queima de combustíveis para a
geração de energia.
Ciclo do fósforo
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Ciclo do Fósforo (P): O fósforo é um elemento químico que participa estruturalmente de moléculas
fundamentais do metabolismo celular. É o único macronutriente que não existe na atmosfera. Os grandes
reservatórios de fósforo são as rochas e outros depósitos formados durante as eras geológicas, é desse depósito
que é fornecido fósforo para os ecossistemas, podendo ser absorvido pelos vegetais e posteriormente pelos
animais.
O fósforo geralmente está presente na natureza na forma de fosfato orgânico e inorgânico, as plantas usam o
fosfato inorgânico para produzir compostos orgânicos necessários para a vida através do processo de
mineralização, onde é captado pelas raízes das plantas e incorporado no sistema trófico retornando ao solo
através do excremento ou da decomposição de animais pela ação das bactérias na forma de um composto solúvel
facilmente carregado pela chuva para lagos, rios e mares formando um grande depósito no fundo desses
ambientes.
Assim, o fósforo se move em um ciclo. Parte flui para fora do sistema com as águas que saem pela superfície do
solo ou percolam para o lençol freático. Por ser altamente solúvel, o grande problema está na alta concentração
de compostos fosfatados utilizados como fertilizantes que geram um aumento na população de bactérias e algas
levando ao processo de eutrofização.
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O ciclo do fósforo pode ser dividido em duas escalas temporais: uma de curta duração, dependente das relações
ecológicas entre os seres vivos; e outra de longa duração envolvendo os aspectos abióticos do ambiente.
O que vem na próxima aula
• Os principais tipos de poluição do solo; por acidez, em função da chuva ácida, por metais como chumbo e 
mercúrio e por compostos orgânicos resultados da ação antrópica;
• Os principais processos de descontaminação dos solose medidas de prevenção da contaminação
CONCLUSÃO
Nesta aula, você:
• Aprendeu sobre os processos de formação do solo e os tipos de intemperismo físico e químico;
• Estudou os principais componentes do solo e seus horizontes;
• Conheceu as propriedades físicas e químicas do solo e os ciclos biogeoquímicos do carbono e enxofre.
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