Aula_10_Química_Ambiental

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DISCIPLINA
QUÍMICA AMBIENTAL
AULA 10
QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS 
DO SOLO
AUTOR
MILTON BEZERRA DO VALE
TECNÓLOGO 
EM GESTÃO 
AMBIENTAL
DISCIPLINA
QUÍMICA AMBIENTAL
AULA 10
QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS 
DO SOLO
AUTOR
MILTON BEZERRA DO VALE
TECNÓLOGO 
EM GESTÃO 
AMBIENTAL
GOVERNO DO BRASIL
Presidente da República
DILMA VANA ROUSSEFF
Ministro da Educação
ALOIZIO MERCADANTE
Diretor de Ensino a Distância da CAPES
JOÃO CARLOS TEATINI
Reitor do IFRN
BELCHIOR DE OLIVEIRA ROCHA
Diretor do Câmpus EaD/IFRN
ERIVALDO CABRAL
Diretora Acadêmica do Câmpus EaD/IFRN
ANA LÚCIA SARMENTO HENRIQUE
Coordenadora Geral da UAB /IFRN
ILANE FERREIRA CAVALCANTE
Coordenador Adjunto da UAB/IFRN
JÁSSIO PEREIRA 
Coordenadora do Curso 
de Tecnologia em Gestão Ambiental
MARIA DO SOCORRO DIÓGENES PAIVA
TECNÓLOGO EM GESTÃO AMBIENTAL
Química Ambiental
AULA 10 - Química Do Solo – Características Do Solo
Professor Pesquisador/Conteudista
MILTON BEZERRA DO VALE
Direção da Produção de Material Didático
ROSEMARY PESSOA BORGES
Coordenação de Produção de Mídia Impressa e de 
Design Gráfico 
LEONARDO DOS SANTOS FEITOZA
Projeto Gráfico
BRENO XAVIER
Diagramação
JOACI DE PAULA
 
Ilustrações
VICTOR HUGO
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
APRESENTANDO A AULA
Nesta aula, você vai conhecer as principais 
características do solo, tais como, perfil, constituintes, 
qualidade, troca iônica, potencial redox e noções de 
qualidade do solo.
DEFININDO OBJETIVOS
Após a realização dos estudos correspondentes a esta 
aula, você será capaz de:
•	 caracterizar o solo;
•	 classificar o solo quanto ao seu perfil;
•	 descrever os principais constituintes do solo;
•	 relacionar a influência das análises químicas para 
o uso do solo.
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QUÍMICA AMBIENTAL
DESENVOLVENDO O CONTEÚDO
1. Características do solo
O solo constitui a camada superficial da crosta terrestre, composta por rocha em 
desagregação misturada à matéria orgânica em decomposição, ar, água e substâncias 
químicas em dissolução. É o recurso básico que suporta toda a cobertura vegetal, 
sem a qual os seres vivos não poderiam existir.
Suas características estão relacionadas a fenômenos naturais (físicos, químicos 
e biológicos) e à ação humana. Chuva, temperatura, topografia, atividade biológica 
dos organismos vivos, etc., são fatores que determinam a composição do solo. Vale 
salientar que essa composição varia de região para região, à medida que os fatores 
ambientais também variam. Além disso, a ação humana é outro fator que determina 
as características do solo, visto que ela pode assumir maior significado que todos os 
demais fatores naturais em conjunto.
1.1. Perfil do solo
O solo é formado por várias camadas, denominadas de horizontes, as quais têm 
composição física e química diferentes, conforme descritas a seguir:
Horizonte 0 ou A0: é constituído pela matéria orgânica superficial cuja espessura 
varia de dois a dez centímetros. É constituído também por substâncias húmicas e 
detritos vegetais, acumulados na superfície. Em áreas florestais, é bem visível e 
caracteriza-se pela coloração escurecida e pelo teor de matéria orgânica em torno 
de 20%.
Horizonte A: primeira camada mineral de solo, adjacente à camada 0 ou A0, 
contendo teores relativamente altos de matéria orgânica. Nesse horizonte, ocorre 
grande atividade biológica (raízes vivas e mortas, além de microrganismos, insetos 
e outros animais) o que causa a permeabilização do solo, favorecendo a sua aeração 
e seu suprimento hídrico. Existem diferentes tipos de horizontes A, dependendo de 
seus ambientes de formação.
Horizonte B ou E: caracterizado pelo baixo teor de matéria orgânica é horizonte 
de materiais alterados, cujas características são ditadas pela acumulação de argila, 
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
ferro, alumínio e de matéria orgânica. Nesse horizonte, ocorre concentração de 
minerais resistentes, como quartzo em pequenas partículas (areia e silte). Caracteriza-
se pelo máximo acúmulo, com bom desenvolvimento estrutural.
Sua espessura varia com a intensidade dos processos formadores, com a 
profundidade do perfil, com o tempo de formação do solo e com a textura do material 
parental.
Horizonte C: formado por matéria mineral não consolidada. 
Apresenta pouca ação biológica, características físicas, químicas e mineralógicas 
presumivelmente as mesmas da rocha matriz.
Horizonte R: é a camada mineral de material consolidado, que constitui 
substrato rochoso contínuo ou praticamente contínuo, a não ser pelas poucas e 
estreitas fendas que pode apresentar (rocha).
A presença dos vários tipos de horizontes mencionados está subordinada às 
condições que regulam a formação e evolução do solo. Como as condições variam de 
acordo com as circunstâncias dos ambientes (material de origem, vegetação, clima, 
relevo, tempo) o tipo e número de horizontes de um perfil de solo são diferentes.
Normalmente, as camadas superficiais do solo (A0 e A) são mais ricas em matéria 
orgânica, ar, água e nutrientes, sendo mais adequadas para o desenvolvimento das 
plantas.
1.2. Constituintes do solo e suas características físico- químicas
O solo pode ser considerado o resultado da adaptação das rochas às condições 
de equilíbrio do meio em que se encontram expostas, geralmente diferentes daquele 
que condicionou sua formação.
As características do solo têm influência no processo de erosão. Dependendo 
de sua estrutura (modo como as partículas do solo se arranjam) e da sua textura 
(tamanho das partículas), será maior ou menor a quantidade de solo arrastado. 
Outro fator importante que influencia o tipo do solo é a permeabilidade, pois quanto 
maior for esta, o nível de infiltração será maior, seu escoamento superficial menor e, 
conseqüentemente, a erosão será menor.
A profundidade do solo também influi, visto que, à medida que a camada do 
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QUÍMICA AMBIENTAL
solo for maior, maior será o seu acúmulo de água, reduzindo assim o seu escoamento 
superficial.
Outro ponto a ser considerado é o teor de matéria orgânica existente no solo, 
pois esta retém bem a água, diminuindo assim as perdas por erosão.
Vejamos a seguir algumas dessas características:
•	 Cor
O solo apresenta inúmeras cores, variando desde marrom até preto passando 
pelo, amarelo, acinzentado, vermelho. Tal variação está relacionada com algumas 
particularidades, como o material de origem, teor de matéria orgânica, mineralogia, 
etc.
O alto teor de matéria orgânica no solo caracteriza-se pela tonalidade 
escurecida do material. Tal fator pode ser decorrente das condições desfavoráveis à 
decomposição da matéria ou do índice de fertilidade.
Óxidos de ferro existentes no solo poderão ocasionar tonalidades desde 
amareladas até avermelhadas, dependendo do tipo e concentração do óxido. Solos 
com tonalidades claras são decorrentes de concentrações elevadas de quartzo. 
Alguns solos apresentam tonalidades acinzentadas ocasionadas pelo excesso de 
água (baixa capacidade de drenagem).
•	 Textura
É a propriedade física do solo que menos sofre alteração ao longo do tempo. 
É determinada através do tamanho e do tipo de partículas sólidas que compõem o 
solo.
As partículas do solo podem ser minerais ou orgânicas. Na maioria dos solos, 
a maior proporção é de partículas minerais, sendo os mesmos chamados de solos 
minerais. Neste caso, a textura está baseada na proporção relativa de partículas 
menores que 2,0 mm de diâmetro. Essas partículas apresentam tamanhos variáveis 
e são fragmentos de rocha ou de minerais distintos, como quartzo, mica, olivina, etc.
A areia, silte e argila são os constituintes de maior importância, visto que muitas 
das propriedades físicas e químicas do solo dependem das mesmas. Na irrigação, estes 
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
elementos são de grande importância, influenciando nos processos de infiltração da 
água, aeração, nutrição, dentre outros.
Em laboratórios são, realizadasanálises quantitativas de textura comumente 
chamadas de granulometria do solo, classificando-o desde areia até pedregulho, 
através do tamanho das suas partículas, utilizando para tal peneiras granulométricas. 
Vejamos abaixo como caracterizar cada uma dessas partículas:
•	 Argila = partículas com diâmetro inferior a 0,005 mm.
•	 Silte = partículas com diâmetro entre 0,005 mm e 0,05 mm.
•	 Areia fina = partículas com diâmetro entre 0,05 mm e 0,42 mm.
•	 Areia média = partículas com diâmetro entre 0,42 mm e 2,00 mm.
•	 Areia grossa = partículas entre 2,0 mm e 4,8 mm.
•	 Pedregulho = partículas entre 4,8 mm e 76 mm.
Para simplificar as análises, principalmente quanto às práticas de manejo, os 
solos são agrupados em três classes de textura, conforme descrito na tabela 
abaixo.
Tabela 1: classes de textura
Classe de 
Textura Constituintes Características
Solos 
Leves
Areia > 70% 
Argila < 15%
Permeáveis; baixa capacidade de retenção de 
água; baixo teor de matéria orgânica; susceptível 
à erosão; requer cuidados especiais na reposição 
de matéria orgânica, no preparo do solo e nas 
práticas conservacionistas; limitantes ao método de 
irrigação por sulcos; alta taxa de infiltração de água 
no solo; elevadas perdas por percolação.
Solos 
Médios
Teores de 
argila, silte 
e areia em 
equilíbrio.
Boa drenagem; boa capacidade de retenção de água; 
médio índice de erosão; não necessita de cuidados 
especiais; adequado para todos os métodos de 
irrigação.
Solos 
pesados
Argila > 35%
Baixa permeabilidade; alta capacidade de retenção 
de água; maior força de coesão entre as partículas, 
facilitando a sua aderência aos implementos 
agrícolas e dificultando os trabalhos de mecanização; 
altamente susceptíveis à compactação; apresentam 
restrições aos métodos de irrigação por aspersão.Fo
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QUÍMICA AMBIENTAL
•	 Consistência
Relaciona-se com a influência exercida entre as forças de coesão e de adesão 
sobre os constituintes do solo. A força de coesão refere-se à atração entre as partículas 
sólidas, enquanto que a força de adesão consiste na adesão entre as partículas sólidas 
e as moléculas de águas. Portanto, um solo pode ser muito duro, quando está seco e 
pegajoso, quando está molhado.
•	 Estrutura
A estrutura do solo refere-se ao agrupamento de partículas de areia, silte e argila 
em agregados maiores de vários tamanhos e formas. O processo de penetração das 
raízes, umidificação e secagem cíclica, resfriamento e aquecimento e a atividade 
animal, combinada com os agentes cimentantes inorgânicos e orgânicos produzem 
a estrutura do solo.
O movimento de água, ar e das raízes das plantas no solo é afetado pela estrutura 
do mesmo. Há um equilíbrio entre o ar e a água do solo, podendo haver deficiência 
de aeração, quando o solo apresentar elevado conteúdo em água, uma vez que esta 
desloca o ar.
•	 Profundidade
A profundidade do solo refere-se à densidade dos materiais existentes neste, os 
quais provêm o suporte estrutural, nutrientes e água para as plantas. A profundidade 
para uma capa de solo contrastante de areia e pedregulho pode afetar as decisões 
para um manejo da irrigação.
•	 Porosidade
É a porção de espaços ocupados pelos líquidos e gases em relação ao espaço 
ocupado pela massa de solo. Divide-se em micro e macroporosidade, diferenciando-
se quanto ao encaixamento dos grãos.
A porosidade está diretamente relacionada com a circulação de água no solo, 
isto é, as redes de poros podem estar conectadas, permitindo a circulação de água, 
ou podem estar também isoladas, o que permite que a água fique em seu interior, 
mas não circule.
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
No Brasil, muitos solos, apesar de apresentarem altos teores de argila, 
comportam-se como solos arenosos, apresentando baixa atividade de argila e alta 
porosidade. Os solos argilosos (e aqueles com alto teor de matéria orgânica) retêm 
mais fortemente a água que os solos arenosos, isto significa mais água disponível.
•	 Permeabilidade e infiltração
É a medida da habilidade do ar e da água se moverem através do solo. A 
permeabilidade é influenciada pelo tamanho, forma e continuidade dos espaços 
porosos, os quais são dependentes da densidade, estrutura e da textura do solo.
A velocidade de infiltração nos solos diminui com o aumento do tempo de 
aplicação d’água. Inicialmente, ela é relativamente alta, diminuindo, gradativamente, 
até um valor quase constante. De acordo com a tabela abaixo, os solos podem 
ser classificados segundo sua velocidade de infiltração básica, em quatro classes 
(BERNARDO, 1995). 
1.3. Análises químicas para avaliação de fertilidade do solo
A avaliação da fertilidade do solo é o primeiro passo para definição das medidas 
necessárias para a correção e o manejo da sua fertilidade. A análise química é um 
dos métodos quantitativos mais utilizados para diagnosticar tal objetivo. Vejamos a 
seguir as principais análises e suas interpretações:
Classificação Velocidade de infiltração básica (cm/h)
Muito alta > 3,0
Alta 1,5 – 3,0
Média 0,5 – 1,5
Baixa < 0,5
Tabela 2: Velocidade de infiltração básica
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QUÍMICA AMBIENTAL
•	 pH
O pH do solo expressa o seu potencial hidrogeniônico, classificando-o quanto 
aos níveis de acidez (pH < 7,0), basicidade (pH > 7,0) e neutralidade ( pH = 7,0). É 
afetado de forma crescente pelo aumento da capacidade de troca de cátions, da 
argila e da matéria orgânica na maioria dos solos. A faixa ligeiramente alcalina (pouco 
acima de 7,0 – 7,8) representa a mais apropriada condição para a maioria das culturas. 
Nesse intervalo de pH, ocorre uma maior facilidade à mineralização e à nitrificação do 
solo. Além disso, também pode diminuir a disponibilidade de alguns micronutrientes 
(zinco, manganês, ferro, cobre), devido à diminuição da sua solubilidade.
•	 Fósforo assimilável
O fósforo, assim como o nitrogênio, são os principais constituintes que 
possibilitam o crescimento dos vegetais no solo. Sua quantidade total no solo é 
equivalente ao teor de nitrogênio, sendo ainda maior que os cátions cálcio, magnésio 
e potássio.
Os teores de fósforo tendem a aumentar nas camadas arenosas e diminuir nas 
argilosas. Tal observação é também encontrada em relação à profundidade (quanto 
mais profundo, menor o teor de fósforo assimilável).
Dentre os fatores que influenciam na assimilaridade do fósforo no solo, 
destacam-se o pH, concentração de ferro, manganês e alumínio solúveis, presença 
de minerais que contenham ferro, alumínio e manganês, cálcio e minerais de cálcio 
assimiláveis e decomposição da matéria orgânica.
•	 Matéria orgânica
A matéria orgânica do solo é a principal fonte de nitrogênio e, também uma das 
principais fontes de fósforo e enxofre, além de ser a principal fonte energética para 
os microrganismos do solo.
Além de reter maior quantidade de água, ela beneficia também o estado de 
agregação e aumenta a capacidade de troca de cátions dos solos.
Em geral, os solos ricos em matéria orgânica apresentam pH ácido e, à medida 
que seu valor aumenta (tendendo à basicidade), seu conteúdo de bases trocáveis 
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
também aumenta, bem como a capacidade de retenção d’água pelo solo.
•	 Cátions trocáveis
Os íons trocáveis (Ca++, Mg++, Na+, K+, Cl-, H+, Al+++, etc.), quando presentes na 
água do solo, formam uma solução eletrolítica (solução do solo), formando a fase 
líquida do solo, que funcionará como fonte fornecedora de nutrientes para as plantas.
Os íons H+ e Al+++ são os que apresentam maior força de retenção dentre íons 
que predominam no complexo da camada do solo, enquanto que o o amônio (NH4+), 
o potássio e o sódio são os que apresentam menor força de retenção.
Ao contrário das concentrações de fósforo assimilável, o cálcio e o magnésio 
trocáveis apresentam valores mais elevados nas camadas mais inferiores, sendo que, 
na maioriadas vezes, a concentração do cálcio é superior à do magnésio. Vale ressaltar 
que o cálcio pode desempenhar papel importante na manutenção da integridade 
das membranas dos solutos orgânicos e inorgânicos. O magnésio influi também na 
adsorção do fósforo. Outro ponto a ser considerado é que, com o aumento desses 
íons, o pH também aumenta, provocando uma diminuição na adsorção do potássio.
O teor de potássio geralmente é baixo e variável nas diversas camadas do solo. 
Ele pode apresentar maior absorção pelas plantas em valores de pH em torno de 6,0 
e causar redução, quando esse valor ultrapassa 7,0.
O sódio apresenta-se complexado com vários íons trocáveis e, ao longo 
das camadas do solo, apresenta teores bem uniformes. No entanto, as maiores 
concentrações de sódio ocorrem em solos com maior período (tempo) de irrigação, 
podendo ocasionar condições desfavoráveis para o desenvolvimento de culturas 
irrigadas.
A concentração do íon cloreto diminui com o aumento da profundidade nas 
camadas do solo. Esse fato está relacionado com a solubilidade do cloreto em água 
(quanto maior o teor de água, maior a concentração do cloreto, visto que ele é muito 
solúvel em água).
Normalmente, as camadas superficiais do solo (A0 e A) são mais ricas em matéria 
orgânica, ar, água e nutrientes, sendo mais adequado para o desenvolvimento das 
plantas.
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QUÍMICA AMBIENTAL
LEITURAS COMPLEMENTARES
ROSA, A. H.; ROCHA, J. C. Fluxos de matéria e energia no 
reservatório solo: da origem à importância para a vida. 
Química Nova na Escola, São Paulo, v. 5, p. 07-14, 2003. 
ATIVIDADE 01
1.1. Quais camadas são mais adequadas para 
o desenvolvimento agrícola e quais fatores 
determinam essa classificação?
1.2. Quais os fatores que influenciam a permeabilidade 
do solo? 
1.3. Qual a relação existente entre o pH de um solo e 
o fósforo assimilável?
1.4. Como se pode analisar quantitativamente a 
textura de um solo?
1.5. Cite as classes existem segundo o tamanho das partículas do solo.
RESUMINDO
Nesta aula, aprendemos a classificar o solo quanto 
ao seu perfi e conhecemos os principais constituintes 
e determinações analíticas (físicas e químcas) que 
caracterizam o material sólido quanto ao seu uso. Vimos 
também a influência dos seus constituintes na atividade 
agrícola.
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QUÍMICA DO SOLO – CARACTERÍSTICAS DO SOLO
AVALIANDO SEUS CONHECIMENTOS
Considerando o que você aprendeu nesta aula, através 
das atividades e leituras complementares desenvolvidas 
responda as seguintes questões:
1. Que fatores são determinantes para a variedade 
de coloração do solo? Cite algumas tonalidade e suas 
influências.
2. Apresente similaridades e diferenças entre os 
principais parâmetros de análises químicas do solo.
3. Que camada caracteriza-se pelo alto teor de matéria 
orgânica?
4. Diferencie as principais classes de textura do solo 
existentes.
MOTA, S. Introdução à engenharia ambiental. 4. ed. Rio 
de Janeiro: ABES, 2006.
COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
(CETESB). Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/>. 
Acesso em: 28 jul. 2014.
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO (USP, São Carlos). Disponível 
em: <http://educar.sc.usp.br/>. Acesso em: 28 jul. 2014.
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QUÍMICA AMBIENTAL
CONHECENDO AS REFERÊNCIAS
BAIRD, C. Química Ambiental. 2. ed., São Paulo: Bookman, 2002.
MANAHAN, S. E. Fundamentals of Environmental Chemistry. 2. ed. Boca Raton: 
Lewis Publishers, 2001.
ROCHA, J. L; ROSA, A. H.; CARDOSO, A. A. Introdução à Química Ambiental. Porto 
Alegre: Bookman, 2004.
SAWYER, C. N.; MCCARTY P. L.; PARKIN, G.F. Chemistry for Environmental Engineering. 
4. ed. Nova York: McGraw-Hill Ed., 1976.
SOLOS. Revista Embrapa Algodão, 2003. Disponível em: <http://www.ceset.
unicamp.br/~sandro/st571/Solos%20-%20EMBRAPA%20ALGOD%C3O.doc>. Acesso 
em: 28 jul. 2014.