Avaliação do fracionamento húmico em solo tratado com lodo de esgoto.

2008

Efeito da aplicação de lodo de esgoto na acumulação de Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, PB e Cr em solo.

2008

Fertilidade e carbono orgânico de subsolo recuperado com leguminosas arbóreas e lodo de esgoto.

Leguminosas arbóreas têm sido muito utilizadas em programas de recuperação de áreas degradadas, dada a adaptação e crescimento em condições adversas e que se revertem em melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do substrato. Esse estudo objetivou avaliar a fertilidade e o teor de C orgânico da camada superficial de uma área de empréstimo recuperada com duas leguminosas e lodo de esgoto, no Rio de Janeiro. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, sendo os tratamentos a combinação de duas espécies de leguminosas (Sabiá, Mimosa caesalpiniifolia e Maricá, Mimosa bimucronata) e cinco doses de lodo de esgoto (0; 2,85; 5,70; 11,4 e 22,80 Mg ha-1). Após seis anos de crescimento amostras compostas foram avaliadas quanto ao pH, os teores de Ca, Mg e Al trocável, P e K disponíveis, acidez potencial e carbono orgânico.

Fração de mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto: protocolo de laboratório.

A geração excessiva de nitrato é um dos grandes riscos ambientais da aplicação de lodos de esgoto em solos, pela possibilidade da contaminação de corpos d'água. Para o cálculo da quantidade de lodo de esgoto a ser aplicada a solos agrícolas, um dos critérios que podem ser utilizados baseia-se na quantidade de N inorgânico que o resíduo poderá gerar: a fração de mineralização de nitrogênio (FMN). Como há poucas estimativas desse índice no Brasil, quanto a tipos de solo, clima e tipos de tratamentos aplicados aos esgotos, o valor atualmente preconizado pelos órgãos regulatórios é baseado em dados obtidos em clima temperado (Cetesb, 1999; Conama, 2006). O objetivo deste trabalho é apresentar um protocolo para obtenção de estimativas para a FMN de lodos de esgoto aplicados em solos.

Fração de mineralização de nitrogênio de lodos de esgoto.

Os lodos de esgoto atuais correspondem a uma fonte potencial de riscos à saúde pública e ao ambiente (CONAMA, 2006). No Brasil, trabalhos técnicos relatam aumentos de produtividade em diversas culturas e/ou sistemas de produção com o uso agrícola de lodos de esgoto. Porém, esses resultados agronômicos só podem ser considerados positivos se não houver prejuízo ao ambiente, e há poucas informações disponíveis quanto ao efeito ambiental desses resíduos, em nossos solos. Dessa forma, para garantir o uso adequado de lodos de esgoto como condicionadores de solos agrícolas, diversos requisitos devem ser avaliados, visando-se evitar ou limitar problemas que possam decorrer do uso dessa prática, seja no solo, nos cultivos ou no ambiente em geral. Em lodos de esgoto, é economicamente relevante o seu elevado teor em nitrogênio (N). Esse nutriente, quando aplicado na maioria dos solos tropicais, tem efeito fertilizante visível no desenvolvimento e na produtividade das culturas, mas também é um poluente potencial de águas subsuperficiais se aplicado em excesso. Por esse motivo, o potencial de mineralização de N orgânico contido em lodos de esgoto é um dos critérios técnicos considerados para o estabelecimento de doses de aplicação seguras, que gerem N mineral em função da capacidade de absorção das raízes, minimizando-se a lixiviação de nitrato no perfil do solo. O objetivo deste trabalho foi estimar a fração de mineralização (FM) do N orgânico de lodos de esgoto aplicados em Latossolo, utilizando-se a metodologia de lixiviação em colunas de percolação.

Análise do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos de esgotos em cultivos de milho.

Por hipótese, o uso de lodos de esgotos como fertilizantes agrícolas pode contaminar solos e águas subterrâneas com poluentes orgânicos. O objetivo desse trabalho foi analisar o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos de lodos de esgotos. Para tanto, foi assumido um cultivo de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgotos como fertilizante agrícola. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas - IAC. A análise de risco indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2- clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados prioritariamente em águas subterrâneas de regiões de solos similares a Latossolo vermelho distrófico nos quais foram aplicados doses de lodo.

Efeito da aplicação continuada de biosólido na compartimentalização de metais em solo cultivado com banana (Musa spp).

EFEITO DA APLICAÇÃO CONTINUADA DE BIOSÓLIDO NA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DE METAIS EM SOLO CULTIVADO COM BANANA (MUSA SPP). MA040 Germana Breves Rona1; Fernanda Ardilha1; Fernanda Serrenho1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Luiz A.S. Melo3., germanarona@hotmail.com 1Instituto de Química/UFRJ, Av. Brig. Trompovsky, s/nº, Cidade Universitária, CEP 21949-900, Rio de Janeiro (RJ); 2Embrapa Solos, R. Jardim Botânico, 1024, CEP: 22460-000, Rio de Janeiro (RJ). 3Embrapa Meio Ambiente, Caixa Postal 69, CEP: 13820-000, Jaguariúna (SP) (INTRODUÇÃO) O lodo de esgoto é rico em matéria orgânica e nutrientes, podendo substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais. Graças a essas características, esse resíduo pode desempenhar importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo. Entretanto, esse composto apresenta materiais pesados em sua composição. Assim torna-se necessário ponderar as variações das formas disponíveis desses elementos. Nesse sentido, a extração seqüencial é uma metodologia que permite avaliar o destino principal de dado metal no solo em função de suas preferências de ligação química na matriz organomineral. No entanto, essa análise consome muito tempo e reagente. A possibilidade de relacionar essa extração complexa com uma mais simples seria interessante. É o objetivo do presente trabalho, portanto, avaliar a relação entre uma metodologia de extração seqüencial e os dois métodos de extração simples mais usados no Brasil, Mehlich 1 e DTPA. (METODOLOGIA) As amostras foram coletadas em um ensaio instalado no campo experimental da Embrapa-Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) em um Argissolo Vermelho- Amarelo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com 5 repetições. Os tratamentos estudados foram: 1. fertilização mineral (NPK), com base na análise de solo; 2. aplicação de lodo de esgoto com base na sua concentração de nitrogênio e mantendo a metade da quantidade aplicada na fertilização mineral (N/2); 3 aplicação de lodo de esgoto mantendo a quantidade de N aplicada na fertilização mineral (N); 4. duas vezes a concentração de lodo de esgoto aplicada no tratamento 3 (2N). Dois tipos de lodo foram aplicados: entre 2000 e 2004 usou-se lodo originário da região de Barueri (SP), tipicamente industrial.; em 2005 foi aplicado lodo originário do município de Jundiaí (SP), que pode ser considerado de característica doméstica. Ambos foram fornecidos pela SABESP, na forma adequada para aplicação agrícola. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm no ano de 2006. A extração seqüencial foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As extrações simples, DTPA e Mehlich 1 seguiram a metodologia da Embrapa (1997). A determinação de Fe, Cu, Zn e Cr foi realizada por ICP-OES (PE OTIMA 3000). (RESULTADOS) As extrações simples de Fe, Cu, Zn e Cr correlacionaram-se positiva e significativamente com as principais fases do solo ligadas à biodisponibilidade. Os elementos Fe e Zn, extraídos tanto por Mehlich 1, como por DTPA, correlacionaram-se com mais significânica com a Fase 1, ligada à CTC do solo. Já os elementos Cu e Cr, correlacionaram-se melhor com a Fase 3, relacionada à matéria orgânica. O Mn extraído por DTPA apresentou melhor correlação com a Fase 1. (CONCLUSÃO) Todos os metais analisados apresentaram uma tendência em aumentarem sua concentração total em função da dose de lodo aplicada. As fases 1 e 3 apresentam importância neste sentido, sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006. Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, Embrapa

Efeito residual da aplicação de biosólido na cultura do milho.

EFEITO RESIDUAL DA APLICAÇÃO DE BIOSÓLIDO NA CULTURA DO MILHO. MA039 Fernanda Ardilha dos Santos1; Fernanda Gonçalves Serrenho1; Germana Breves Rona1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Wagner Bettiol3 ; Waldemore Moriconi3, fernanda.ardilha@oi.com.br (1) Instituto de Química, UFRJ, (2) Embrapa Solos, RJ, (3) Embrapa Meio Ambiente (INTRODUÇÃO) A operação de uma Estação de Tratamento de Esgoto visa diminuir a carga poluente que seria lançada nos corpos receptores. Porém um novo problema é gerado: a disposição do lodo de esgoto, ou biossólido. Uma opção seria a disposição em aterro sanitário, que agrava ainda mais o problema de manejo do lixo urbano. Uma alternativa razoável seria a sua utilização como condicionador de solo e/ou fertilizantes, já que o biossólido promove a reciclagem de matéria orgânica e nutrientes. Entretanto, metais pesados são facilmente encontrados na composição de um biossólido. A utilização desse material para fins agrícolas pode causar alterações nos teores desses metais e na sua dispersão, tanto na fase sólida quanto na líquida do solo, com conseqüências ainda pouco conhecidas para nossas condições. O objetivo deste trabalho é estudar o impacto causado pelo uso agrícola do biossólido, de origem doméstica/industrial, nos teores e na evolução dos elementos Mn, Zn, Cu, Ni, Cd e Cr. (METODOLOGIA) A área experimental situou-se em Jaguariúna (SP), em Latossolo Vermelho Distroférrico (textura argilosa). O delineamento experimental escolhido foi o de fatorial (2 x 6) em blocos ao acaso, com 3 repetições, em que um tratamento correspondeu a uma dose aplicada, antes do plantio de milho, do lodo de esgoto. Os tratamentos estudados constaram de uma Testemunha Absoluta, Testemunha convencional (NPK), 1, 2, 4 e 8 vezes a dose de lodo de esgoto, calculada com base na adubação de N, requerida pela cultura do milho. O outro tratamento se refere ao tipo de lodo de esgoto utilizado, que foi fornecido pela SABESP, a saber: Barueri (Industrial) e de Franca (Doméstico), em SP. A amostragem ocorreu em novembro de 2004,2005,2006 e 2007 sendo a profundidade de coleta de 0-20cm. A técnica de extração seqüencial utilizada foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As determinações analíticas dos metais estudados foram realizadas por ICP-OES(PE OPTIMA 3000). (RESULTADOS) Para o Zn, com o aumento da dose aplicada, observa-se um aumento significativo na concentração das fases 1e 2 e em menor grau na fase 5. Para o Cu observa-se um aumento na concentração de todas as frações em função do aumento da dose aplicada de lodo sendo a fase 5 desprezível. Nota-se que, apesar da tendência do Cu formar complexos com a matéria orgânica, é a fase 2 a mais representativa, sendo que a fase 1 apresenta alguma importância nas doses mais elevadas. O Cr sofreu um aumento na concentração total com o aumento da dose de lodo aplicada, apresentando um incremento nas concentrações de todas as fases exceto a fase 5. Todas as concentrações totais dos elementos estudados aumentaram em função do aumento das doses de lodo aplicadas. Vale ressaltar que o ano de 2003 foi o último onde houve aplicação do biossólido. Portanto, a amostragem feita em 2006 já se refere a um estudo de atenuação natural. Ademais, os resultados são relativos a aplicação do lodo de Barueri já que este apresenta concentrações metálicas mais elevadas e o comportamento dos elementos são semelhantes para distintoas fontes de lodo. (CONCLUSÃO) As concentrações nas fases aumentaram em função do aumento da concentração de lodo utilizada. As fases 1 e 2 apresentam importância neste sentido sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006 . Isto indica que a utilização do lodo oriundo das ETES na agricultura é uma solução bastante viável para sua disposição final, sendo uma prática já adotada em vários países (Ludivice et al, 2000). Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, EMBRAPA

Chemical changes and heavy metal partitioning in an oxisol cultivated with maize (Zea mays, L.) after 5 years disposal of a domestic and an industrial sewage sludge.

The need for solutions to minimize the negative environmental impacts of anthropogenic activities Fhas increased. Sewage sludge is composed of predominantly organic matter and can be used to improve soil characteristics, such as fertility. Therefore, its application in agriculture is an adequate alternative for its final disposal. However, there is a lack of information on its long-term effects on soil changes in tropical areas. Thus, the objectives of this study were to determine (i) the effect of sewage sludge application on heavy metal build-up in soil and maize grains and leaves, and (ii) the effects of soil amendment with sewage sludge on the chemical properties of a Brazilian oxisol. Besides the increasing levels of Zn, Cu, Ni, and Cr, amending soil with sewage sludge also alters the distribution of these metals by increasing the mobile Phases, which correlated significantly with the increase in metal extraction with two single extractants, Mehlich 1 and DTPA (Diethylene triamine pentaacetic acid). The levels of Fe, Mn, Zn, and Cu in maize grains and leaves increased with the type and rate of sewage sludge application. Nevertheless, metal build-up in soil and plants was within the allowed limits. Significant differences were also found in soil characteristics like humic fractionation with the applied sewage doses. The data obtained does not indicate any expressive drawbacks in the use of sewage sludge as a soil amendment, as the heavy metal concentrations observed are unlikely to cause any environmental or health problems, even overestimated loadings, and are in accordance with the Brazilian regulations on farming land biosolid disposal.

Mineralização de compostos nitrogenados após aplicações de lodos de esgoto em quatro cultivos de milho.

O teor de N disponível em solos tratados com lodo de esgoto é um dos fatores restritivos à aplicação do resíduo em grandes volumes na agricultura, e deve ser utilizado nas normas que regulamentam seu uso agrícola com o fim de evitar a contaminação ambiental do solo e corpos d?água com nitrato. Quando se aplica o resíduo pela primeira vez em um solo, a disponibilização de N mineral a partir de compostos orgânicos naturais do solo não é diretamente considerada no cálculo da taxa de aplicação máxima, e este procedimento é comum também nas recomendações de adubação mineral. Porém, a aplicação continuada desses resíduos pode causar efeitos residuais acumulativos na geração de N mineral, o que implicaria recomendações específicas para reaplicações em uma mesma área. O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade potencial de N mineral em um Latossolo previamente tratado com lodos de esgoto e com quatro cultivos sucessivos de milho. Amostras de solo da camada de 0?20 cm foram coletadas em subparcelas de um experimento realizado em campo, entre 1999 e 2002, em Jaguariúna (SP), onde foram aplicados 0, 14.716, 29.432, 58.864 e 117.728 kg ha-1 de lodo de origem urbana (Franca, SP) e 0, 22.700, 45.400, 90.800 e 181.600 kg ha-1 de lodo produzido a partir de esgotos urbanos e industriais (Barueri, SP). As doses foram parceladas em quatro aplicações anuais consecutivas. Em laboratório, essas amostras foram incubadas durante 15 semanas. As análises iniciais dos solos evidenciaram que houve efeito residual das aplicações prévias dos lodos sobre o acúmulo de N orgânico e de nitrato. No final da incubação, houve acúmulo de N inorgânico no solo e diminuição do pH em função da maior geração de nitrato com as doses crescentes dos lodos de esgoto. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 28 mg kg-1 de N no tratamento sem lodo, e crescente, de 28 para 100 mg kg-1 de N, nos tratamentos com lodo de Franca, e de 40 para 113 mg kg-1 de N tratamentos com lodo de Barueri. Concluiu-se que os efeitos residuais acumulados no solo devem ser considerados quando se pretender fazer novas aplicações de lodos de esgoto num mesmo local. Os potenciais de mineralização de compostos de N do solo e do lodo que será utilizado, além do acúmulo de nitrato no perfil do solo, devem ser determinados e considerados para o cálculo da dose da próxima aplicação.

Mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto na quinta aplicação em latossolo.

Em sistemas agrícolas em que se aplica lodo de esgoto, devem ser consideradas as necessidades de N das plantas e, simultaneamente, evitar a geração de excesso de nitrato, poluente potencial de águas subsuperficiais. Para isso, na determinação das quantidades máximas a serem aplicadas em determinado cultivo, devem-se conhecer algumas propriedades do lodo de esgoto e do solo. Uma delas é a fração de mineralização de compostos nitrogenados orgânicos (FMN) contidos nos resíduos que serão mineralizados durante o ciclo da cultura. Essa quantidade, somada ao N na forma mineral contido no lodo, fornece a quantidade de N do lodo de esgoto que ficará disponível durante a safra. Este trabalho teve como objetivo determinar se as aplicações anteriores de lodo de esgoto, feitas em um Latossolo, alteram a FMN do resíduo recentemente aplicado. O solo foi previamente tratado, em quatro cultivos sucessivos de milho, com quatro doses e dois tipos de lodo de esgoto, um de origem urbana (Franca, SP) e outro de origem urbano-industrial (Barueri, SP). O experimento de mineralização foi instalado em laboratório, com delineamento experimental em blocos casualizados e três repetições, realizado durante 15 semanas. As doses dos lodos de esgoto estudadas, na quinta aplicação, corresponderam a 160, 320, 640 e 1.280 mg kg-1 de N orgânico. Em sete épocas, foram determinados o pH e os teores de N nas formas amoniacal e nítrica. A FMN foi calculada com os dados obtidos para a mineralização líquida medida 105 dias após o início da incubação. Os comportamentos dos dois tipos de lodo foram similares, com taxa de mineralização inicial elevada. Os teores de amônio mantiveram-se baixos logo após o início da incubação até o final, com aumento linear nos teores de nitrato. Houve maior acúmulo de nitrato para as maiores doses aplicadas. O potencial de mineralização dos tratamentos, estimado pelo modelo exponencial simples, variou entre 58 e 284 mg kg-1 de N. Não houve efeito das quantidades de resíduos previamente aplicadas ao Latossolo sobre a ração de mineralização do N orgânico recentemente aplicado via lodo de esgoto, com confiabilidade de 95 %. Os resultados mostraram que, em reaplicações na mesma área, as doses de lodo de esgoto devem ser menores do que as doses calculadas para aplicação única, devido ao N residual acumulado no solo, tanto na forma orgânica quanto inorgânica.

Effect of sewage sludge metals on Daphnia similis acid phosphatase.

2009

Estudos de toxicidade de agroquímicos na atividade da fosfatase ácida de Daphnia similis.

Os diversos compostos químicos liberados no ambiente oriundos do uso indiscriminado na agricultura, pecuária e na indústria são responsáveis por efeitos ecológicos adversos, causando a contaminação do solo e corpos d´água e acumulando-se em organismos não alvo. O tratamento dos esgotos resulta na produção do lodo de esgoto, o qual muitas vezes é utilizado como fonte alternativa de nutrientes para as plantas devido ao seu alto teor de matéria orgânica. Contudo, o lodo pode conter metais pesados em sua composição advindos principalmente do setor industrial, os quais podem expressar seu potencial poluente diretamente nos organismos do solo, além da possibilidade de transferência para outros organismos via cadeia alimentar ou pela contaminação das águas (CHANG et al., 1987). Embora o controle químico de pragas tenha reduzido o índice de doenças para homens e animais e incrementado a produção agrícola, agentes poluentes podem permanecer ativos no ambiente por longos períodos, afetando os ecossistemas. Os efeitos desses agentes ao longo do tempo representam um grande risco para a saúde pública, tornando-se necessário o monitoramento em águas, solos, alimentos e ar. Nesse contexto, as alterações ao nível bioquímico são as primeiras respostas detectáveis e quantificáveis em uma mudança do meio ambiente, sendo indicadores mais sensíveis que os de maiores níveis de organização biológica porque exibem um tempo de exposição mais curto. A partir do processo de bioacumulação, os agentes poluentes podem se concentrar em diferentes tecidos e promover a ativação ou inibição de sistemas enzimáticos, tais como o das fosfatases ácidas (JONSSON, 2005; JONSSON, AOYAMA, 2007). As fosfatases ácidas ou ortofosfato monoéster fosfohidrolases (E.C.3.1.3.2.) são enzimas que catalisam a hidrólise de uma grande variedade de ésteres de ortofosfato e reações de transfosforilação. Inibições in vitro de fosfatases de vários organismos causadas por pesticidas, têm sido relatadas na literatura (SEKEROGLU et al., 1980; EL DEMERDASH et al., 2001). O ensaio enzimático in vitro representa uma ferramenta útil para o screening de poluentes, elucidação de mecanismos de toxicidade e monitoramento de áreas contaminadas. Entretanto, os testes de toxicidade em organismos aquáticos podem complementar as análises in vitro. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro de agentes agroquímicos e metais pesados contaminantes de lodo de esgoto sobre a fosfatase ácida total de Daphnia similis, comparando-se com os resultados obtidos em testes de toxicidade aguda.

Efeito residual da aplicação de biossólido.

Entre as diversas alternativas existentes para a utilização do lodo de esgoto, a para fins agrícolas apresenta-se como uma das mais convenientes, pois, como o lodo é rico em nutrientes e com alto teor de matéria orgânica, é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo e/ou fertilizante. A proposta deste trabalho foi estudar o impacto ocasionado pelo uso agrícola do lodo de esgoto ou biossólido de origem doméstica ou industrial na evolução do pH, da CTC do solo e na acumulação de carbono, sulfato e fósforo sobre um solo argiloso bastante comum no Brasil (Latossolo Vermelho).

Simulação do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos.

O objetivo desse trabalho foi simular o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos presentes em lodos de esgotos provenientes de estações de tratamentos. Para tanto, foi assumido um cultivo hipotético de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgoto como fertilizante. Lodos de esgotos são ricos em matéria orgânica e micronutrientes úteis na fertilização de solos para a produção de plantas, mas também podem conter poluentes de importância ambiental. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas. A análise de risco de lixiviação indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2-clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados em águas subterrâneas de regiões de solos nos quais foram aplicados doses de lodo.