MOBILIDADE E RISCO POTENCIAL DE MANGANÊS EM SOLOS ORIGINADOS DE SERPENTINITO

Solos derivados de rochas ultramáficas, como o serpentinito, são naturalmente enriquecidos em elementos potencialmente tóxicos, incluindo o manganês (Mn). Este estudo teve como objetivo avaliar a disponibilidade e a bioacessibilidade gástrica do Mn em amostras de solo superficial (0–5 cm) coletadas em uma área desenvolvida a partir de serpentinito no Brasil. As concentrações de Mn foram determinadas por meio do extrator Mehlich-1 e do método gástrico in vitro, com quantificação realizada por espectroscopia de absorção atômica. Os resultados revelaram variação significativa na disponibilidade de Mn entre os pontos amostrados, sendo que o maior teor extraído por Mehlich-1 (63,66 mg kg⁻¹) e o maior teor bioacessível (294,7 mg kg⁻¹) foram observados no ponto de menor altitude (P2). De modo geral, a bioacessibilidade do Mn superou os valores estimados por Mehlich-1, indicando que as condições ácidas do trato digestivo mobilizam frações lábeis não detectadas por extratores convencionais.

Introdução

            Solos derivados de rochas ultramáficas, como o serpentinito, são naturalmente enriquecidos em elementos potencialmente tóxicos, a exemplo do manganês (Mn). O manganês é um elemento-traço amplamente distribuído na crosta terrestre, ocorrendo sob diversas formas minerais, como óxidos, sulfatos e carbonatos (Dey et al., 2023). A exposição crônica a esse metal pode resultar em efeitos adversos à saúde humana (Keen et al., 2012). Em plantas, embora o Mn atenda ao critério de essencialidade, sua presença em elevadas concentrações, especialmente nas formas trocável e solúvel, pode resultar na absorção de quantidades tóxicas pelos tecidos vegetais, causando efeitos severos na parte aérea e promovendo o acúmulo excessivo nas folhas (Salvador et al., 2003).

            A avaliação da disponibilidade e do risco associado a esse elemento requer a aplicação de diferentes metodologias analíticas, capazes de estimar tanto sua fração biodisponível quanto bioacessível. Dentre essas metodologias, destacam-se o extrator ácido fraco Mehlich-1, comumente utilizado para estimar a disponibilidade de nutrientes em solos, e o teste de bioacessibilidade gástrica, que simula as condições do trato digestivo humano, sendo amplamente empregado em avaliações de risco à saúde. Neste trabalho, apresentamos uma análise comparativa entre os teores de Mn determinados pelas metodologias de bioacessibilidade gástrica e extração com Mehlich-1, utilizando amostras de solos desenvolvidos a partir de serpentinito. A investigação visa compreender a relação entre as frações extraídas por esses métodos e suas implicações para a avaliação do potencial de exposição humana e para o manejo seguro desses solos.

Materiais e Métodos

Foram coletadas amostras de solo na camada superficial (0–5 cm) de uma área desenvolvida a partir de serpentinito, visando avaliar a disponibilidade e a bioacessibilidade gástrica de manganês (Mn). Os pontos P1B1a, P1B1b, P1B2, P1B3 e P1B4 localizam-se na porção mais elevada do relevo (808 m), enquanto o ponto P2 está na área mais baixa (775 m). A fração disponível de Mn foi determinada por extração com solução Mehlich-1 (12,5 mmol L⁻¹ H₂SO₄ + 50 mmol L⁻¹ HCl), na proporção 1:10, (De Filippo e Ribeiro, 1997). Para a bioacessibilidade, aplicou-se o protocolo gastrointestinal in vitro (Rodriguez et al., 1999), com pepsina 1% (pH 1,8), em razão 0,3:30. Todas as análises foram realizadas em triplicata, com quantificação do Mn por EAA, cuja curva de calibração apresentou r = 1,0.

Resultados e Discussão

Os teores de Mn extraídos pelo método Mehlich-1 apresentaram variações expressivas entre os diferentes pontos de coleta, evidenciando a mobilidade e a disponibilidade desse elemento nos solos analisados. Os menores teores foram observados em P1B2 (18,84 mg kg⁻¹) e P1B1a (21,48 mg kg⁻¹), enquanto os valores mais elevados ocorreram em P1B4 (63,66 mg kg⁻¹) e P1B1b (35,84 mg kg⁻¹). Os coeficientes de variação (CV) foram relativamente baixos, oscilando entre 1,78% e 13,82%, o que indica boa homogeneidade entre as repetições, com exceção de P1B1a, que apresentou maior variabilidade (em torno de 13%).

O ponto P2, localizado em uma posição mais baixa no relevo em comparação aos demais, apresentou o maior teor médio de Mn (549,8 mg kg⁻¹), com um CV de 7,66%, indicando elevada concentração e relativa homogeneidade. Esse resultado reforça a presença de formas potencialmente disponíveis do elemento, possivelmente associadas a um material parental mais enriquecido em Mn ou a processos de acumulação superficial. De modo geral, os valores obtidos são consistentes com aqueles comumente reportados para solos derivados de rochas ultramáficas, cuja composição pode apresentar teores totais de Mn variando entre 31 e 3264 mg kg⁻¹, enquanto os solos formados a partir dessas rochas podem conter teores totais que vão de 40 até 34.000 mg kg⁻¹ (Ent et al., 2018).

Os resultados da bioacessibilidade gástrica de Mn revelaram uma fração significativa do elemento potencialmente solúvel e absorvível, com destaque para o P2, que apresentou o maior teor médio de Mn bioacessível (294,7 mg kg⁻¹), variando de 269,0 a 311,5 mg kg⁻¹, com CV relativamente baixo (7,66%). Esse valor expressivo confirma a tendência observada anteriormente nos teores extraídos por Mehlich-1, em que o P2 também apresentou a maior concentração (549,8 mg kg⁻¹). A elevada bioacessibilidade reforça a interpretação de que uma fração substancial do Mn nesse perfil encontra-se associada a formas lábeis, facilmente solubilizáveis sob condições ácidas simuladas, como aquelas presentes no trato digestivo humano.

Nos pontos analisados (P1B1a a P1B4), a bioacessibilidade de Mn variou significativamente, sendo, de modo geral, superior aos teores disponíveis extraídos por Mehlich-1. O maior valor foi registrado em P1B1a (60,13 mg kg⁻¹), aproximadamente o dobro do teor disponível nesse ponto (21,48 mg kg⁻¹). Esses resultados podem estar relacionados ao fato, do ambiente ácido da fase gástrica (pH ≈ 1,8) favorecer a dissolução de frações de Mn associadas a minerais e óxidos menos estáveis, que não são mobilizados pelos extratores utilizados rotineiramente na avaliação da disponibilidade, como o Mehlich-1. Além disso, a presença de componentes orgânicos ou de fases amorfas pode contribuir para a liberação adicional de Mn, uma vez que tais frações tendem a ser mais susceptíveis à solubilização em meio ácido. Assim, a bioacessibilidade gástrica pode mobilizar não apenas as frações consideradas "disponíveis" por extratores convencionais, mas também porções associadas a fases mais lábeis ou parcialmente cristalinas. A Figura 1 sintetiza os resultados obtidos.

Figura 1. Comparação entre os teores de manganês disponíveis, obtidos por meio da análise Mehlich-1, e os teores bioacessíveis, determinados pelo método IVG.

A relação entre os resultados de Mehlich-1 e da bioacessibilidade gástrica indica que, embora nem sempre exista uma correspondência direta nos valores absolutos, há uma clara correlação entre a concentração disponível e a fração potencialmente absorvível, reforçando a importância de avaliar múltiplas frações químicas para compreender a real mobilidade e risco associado ao Mn no solo.

Conclusões

Os resultados deste estudo demonstram que o manganês apresenta significativa mobilidade e disponibilidade em solos desenvolvidos a partir de serpentinito. A combinação das análises de disponibilidade, por meio do extrator ácido, e de bioacessibilidade gástrica permitiu identificar frações expressivas de Mn potencialmente acessíveis às plantas e aos seres humanos.

A elevada bioacessibilidade observada em alguns pontos reforça a importância de considerar não apenas os teores totais, mas também as frações disponíveis em avaliações de risco ambiental e à saúde. Assim, o emprego de abordagens integradas, como as aplicadas neste trabalho, é fundamental para o manejo seguro de solos ultramáficos, com vistas à proteção dos ecossistemas e à mitigação de potenciais riscos à saúde humana.