Use of organic compost and plant species for conditioning tailing iron ore beneficiation

O setor mineral desempenha papel fundamental no desenvolvimento da economia e na qualidade de vida de um país. No entanto, contribui para formação de passivos ambientais, como a geração de barragens de depósito de rejeito de beneficiamento do minério. Esse substrato (rejeito) geralmente apresenta características físicas, químicas e biológicas que dificultam o estabelecimento de vegetais. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito de doses de composto orgânico (CO) e uso de diferentes composições vegetais como condicionadores de rejeito de mineração de ferro, visando a recuperação ambiental desta área. O experimento foi montado na barragem de rejeito denominada Furquilha III, localizada no município de Ouro Preto, MG. Foi utilizado o esquema de parcelas subdivididas, sendo testado nas parcelas as doses de CO (0; 4,17; 8,33 e 16,67 t ha-1) e nas subparcelas, diferentes combinações de espécies (Gramíneas nativas; Exóticas; Gramíneas nativas-Exóticas), em um arranjo experimental em blocos casualisados, com três repetições. As avaliações consistiram de caracterizações químicas e microbiológicas de amostras do substrato e variáveis de crescimento vegetal. O maior aporte de biomassa vegetal sobre o substrato ocorreu para os tratamentos com presença de exóticas e gramíneas nativas-exóticas na maior dose de CO, sugerindo que estas combinações são mais eficientes na recuperação deste ambiente. Os tratamentos com gramíneas nativas proporcionaram maiores teores de matéria orgânica leve e também de carbono orgânico total no substrato. Neste caso, as raízes assumem papel principal na estocagem de carbono, sendo mais expressivo do que o carbono (C) proveniente da biomassa da parte aérea. A aplicação de CO nas doses 4,17 e 8,33 t ha-1 estimulou maior decomposição da matéria orgânica nas parcelas com estas doses, independente das combinações de espécies, consequentemente acarretando maiores perdas de carbono. Por outro lado, a dose mais elevada (16,67 t ha-1) induziu incrementos nos estoques de carbono do substrato. Este fato pode ser justificado pela maior entrada de carbono no sistema e pela qualidade do material orgânico aplicado. Independente da composição vegetal introduzida, houve menor perda de C-CO2 para a atmosfera e maior imobilização de C pelos microrganismos quando o rejeito foi submetido a uma dose mais elevada de CO. A fosfatase ácida apresentou maior atividade quando o rejeito foi submetido a uma revegetação com gramíneas nativas na dose de 16,67 t ha-1 e a urease quando na presença das exóticas e gramíneas nativas- exóticas, independente da dose de CO. Os resultados demonstram que essas enzimas são influenciadas pelo carbono da biomassa microbiana e carbono orgânico total do substrato, indicando que esses compartimentos de C do rejeito são essenciais para a disponibilização de fósforo e nitrogênio em áreas onde esses nutrientes são limitados.The mining sector plays a key role in the economic development and quality of life of a country. However, it gives rise to environmental liabilities such as ore-processing residues stored in tailing dams. This substrate (tailing) generally has physical, chemical and biological characteristics that prevent plant establishment. The objective of this study was to evaluate the effect of organic compost (CO) rates and the use of plant species compositions as conditioners of iron mining tailings, for an environmental remediation of this area. The experiment was installed on the tailing dam called Furquilha III, located in the municipality of Ouro Preto, Brazil, in a split plot design. In the plots, CO levels (0, 4.17, 8.33 and 16.67 t ha -1) were tested and in the subplots, different species combinations (native, exotic, and native + exotic grasses), in an experiment arranged in a randomized block design with three replications. The chemical and microbiological properties of substrate samples were determined and variables of plant growth evaluated. A higher input of plant biomass in the substrate was observed in the treatments with the presence of exotic and native-exotic grasses at a higher CO rate, suggesting that these combinations are most effective for the recovery of the environment. The treatments with native grasses resulted in highest levels of light organic matter and also total organic carbon in the substrate. In this case, the roots contribute more to carbon storage than shoot biomass. The application of CO rates of 4.17 and 8.33 t ha-1 stimulated greater decomposition of organic matter in the plots with these doses, regardless of the combinations of species, thus leading to greater carbon losses. In contrast, the higher dose (16.67 t ha-1) induced increases in carbon stocks of the tailings. This fact can be justified by the higher carbon input in the system and the quality of organic material applied. Regardless of the plant species composition, less C- CO2 was lost into the atmosphere and C immobilization by microorganisms was higher when the waste was subjected to a higher CO rate. The activity of acid phosphatase increased when the tailing was revegetated with native grasses at a rate of 16.67 t ha-1 and urease in the presence of exotic and native+exotic grasses, independent of the CO rate. The results showed that these enzymes are influenced by carbon of the microbial biomass and total organic carbon of the substrate, indicating that these C compartments of the tailings are essential for phosphorus and nitrogen availability in areas where these nutrients are limited.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai