Estudo de metais pesados (Co, Cu, Fe, Cr, Ni, Mn, Pb e Zn) na Bacia do Tarumã-Açu Manaus (AM)

Os resíduos gerados em domicílios incluem diversos produtos, como pesticidas, produtos farmacêuticos, detergentes, óleos de cozinha, metais pesados contidos em baterias e outros utensílios. Esses resíduos são lançados continuamente em aterro sanitário ou lixões em cidades como Manaus. O chorume produzido nesses aterros, quando não tratados, contamina recursos hídricos superficiais e subterrâneos. Neste estudo foi feita uma avaliação das conseqüências da liberação do chorume no sistema hídrico da bacia do Tarumã-Açu. Amostras de água e sedimento foram coletadas nos igarapés Matrinxã, Acará, Bolívia, bacia do Tarumã-Açu e dentro do aterro sanitário (Manaus - Amazonas - Brasil) em março 2001. As amostras de água foram filtradas em filtro Milipore (0,45 mm de poro) e, em seguida, tratadas com HNO3 concentrado. As amostras de sedimento foram peneiradas em malha de 0,053 mm e digeridas com HCl:HNO3 (1:3) a 150ºC. As concentrações de alguns metais pesados (Co, Cu, Fe, Cr, Ni, Mn, Pb e Zn) foram determinadas nas amostras de água e sedimento por espectrometria de absorção atômica de chama. Os resultados revelaram que a concentração dos metais pesados é muito acima dos permitidos pela resolução 357/2005 do CONAMA em praticamente todos os locais amostrados, mostrando que o Aterro Sanitário é um dos principais responsáveis pelo impacto ambiental observado nos corpos hídricos estudados. As análises dos componentes principais (PCA) e hierárquica de cluster (HCA), revelam que os pontos de coleta localizados dentro do aterro sanitário apresentam características diferentes dos outros locais amostrados. Além disso, o HCA e PCA mostraram que existe uma similaridade entre os pontos de coleta localizados fora do aterro o que permite afirmar que o chorume do aterro se dissolve por todo corpo hídrico estudado.

Enriquecimiento, disponibilidad y contaminación de metales traza (Cd, Cu, Pb y Zn) en sedimentos de lagunas urbanas de Concepción-Chile

Trace metals (Cd, Cu, Pb and Zn) enrichment, availability and contamination in superficial sediments of three interconnected urban lagoons localized in Concepción-Chile, were evaluated. According to the results of geochemical fracctionation analysis, Cu and Pb are rather associated with oxi-hydroxides, Cd is associated with exchangeable and carbonates fraction, while Zn is mainly associated with organic, oxi-hydroxides and residual fraction. The estimation of the availability percentages indicate that Cu is the most mobile metal and the less mobile is the Cd. An evaluation of the geo-accumulation index and urban industrial pollution allowed to classify the studied zone as moderately to highly contaminated.

Utilização de pelos de animais silvestres para monitoramento ambiental de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn

This study investigates the use of wild animal hair of C. brachyurus, C. thous and L. pardalis as biomonitors of trace metal at Parque Nacional das Emas, Brazil. Results reveal a strong correlation between Cd and Pb as well as Cu and Zn, which suggests a single source of emission. Most metals showed a lower or equal concentration than those obtained in previous studies. The research shows that monitoring may be performed only with Zn, Pb, Cd, and Cr because of statistical similarity and of a non-natural occurrence of large amounts of the material under analysis.

Concentrações e associações geoquímicas de Pb e Zn em sedimentos do rio São Francisco impactados por rejeitos da produção industrial de zinco

Surface sediments from the River São Francisco were analyzed to investigate the impact, due to the presence of metals (Cd, Cu, Pb, Zn) in wastes from a metallurgical industry in the city of Três Marias/MG, Brazil. The concentrations and geochemical associations of Pb, Zn and trace metals associated with the minerals employed in zinc production were measured. Sediments close to discharge locations were highly contaminated with Pb (332-512 μg g-1) and Zn (7872-10780 μg g-1), with values decreasing rapidly due to dilution and hydraulic sorting. Evaluation of toxicity according to the Consensus-based Sediment Quality Guidelines indicated for Cd, Pb and Zn a high probability of adverse effects on aquatic biota at these sites.

Availability of heavy metals in contaminated soil evidenced by chemical extractants

Heavy metals have been accumulating in Brazilian soils, due to natural processes, such as atmospheric deposition, or human industrial activities. For certain heavy metals, when in high concentrations in the soil, there is no specific extractant to determine the availability of these elements in the soil. The objective of the present study was to evaluate the availability of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn for rice and soybeans, using different chemical extractants. In this study we used seven soil samples with different levels of contamination, in completely randomized experimental design with four replications. We determined the available concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn extracted by Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1, DTPA, and organic acid extractants and the contents in rice and soybeans, which extracts were analyzed by ICP-OES. It was observed that Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1 and DTPA extractants were effective to assess the availability of Cd, Cu, Pb and Zn for rice and soybeans. However, the same was not observed for the organic acid extractant.

Heavy metal toxicity in rice and soybean plants cultivated in contaminated soil

Heavy metals can accumulate in soil and cause phytotoxicity in plants with some specific symptoms. The present study evaluated the specific symptoms on rice and soybeans plants caused by excess of heavy metals in soil. Rice and soybean were grown in pots containing soil with different levels of heavy metals. A completely randomized design was used, with four replications, using two crop species and seven sample soils with different contamination levels. Rice and soybean exhibited different responses to the high concentrations of heavy metals in the soil. Rice plants accumulated higher Cu, Mn, Pb and Zn concentrations and were more sensitive to high concentrations of these elements in the soil, absorbing them more easily compared to the soybean plants. However, high available Zn concentrations in the soil caused phytotoxicity symptoms in rice and soybean, mainly chlorosis and inhibited plant growth. Further, high Zn concentrations in the soil reduced the Fe concentration in the shoots of soybean and rice plants to levels considered deficient.

Contaminação provocada por um depósito de lixo no aqüífero Alter do Chão em Manaus - AM

Este trabalho discute a composição química da água do aqüífero Alter do Chão na área do entorno de um lixão na cidade de Manaus. Foram analisados pH, Eh, turbidez, nitrato, nitrito, amônia e os elementos Cl, F, Si, K, Na, Ca, Mg, Al, As, Mn, P, Sb, Ba, Cr, Fe, Se, Sn, Cd, Cu, Pb e Zn, em dois períodos, no final do período chuvoso e na estiagem, em 18 poços e cacimbas. De acordo com os resultados obtidos, a água está comprometida para consumo humano na quase totalidade dos poços amostrados, em conseqüência dos elevados teores de Al, Fe, As, Cd, Pb, Sb e Se, dos compostos nitrogenados e também por contaminações pontuais de Mn e Zn. A pluma de contaminação, que se expande no final do período chuvoso, estende-se para leste e sudeste do lixão, em função das direções naturais de fluxo do aqüífero e do baixo potenciométrico gerado pelo igarapé que corta a área.

Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM

O rio Negro, na orla de Manaus, recebe de seus tributários urbanos resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. Com o intuito de avaliar o efeito da ação antrópica sobre o rio Negro foram coletadas amostras de água e analisadas as variáveis: pH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade (por potenciometria); oxigênio dissolvido (titrimetria); nitrogênio amoniacal e de nitritos (espectrofotometria); os cátions Ca, Mg, Na e K, e os metais Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn (por espectroscopia de absorção atômica - EAA). Os resultados obtidos para pH, condutividade, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal e nitritos mostram piora na qualidade da água do rio Negro, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), que são os dois maiores tributários urbanos e receptores de esgotos domésticos e efluentes industriais. Os metais predominaram na fase dissolvida e, a maior parte, está acima do limite máximo desejável, preconizado pelo ministério da saúde para águas destinadas ao abastecimento público, exceto cobre e zinco. O estudo mostrou que apesar da contribuição antrópica dos tributários urbanos, o rio Negro mantém, ainda, sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente, no período de maior volume de água.

Extração fracionada de metais pesados em latossolo vermelho-amarelo

Amostras dos horizontes A e B de um latossolo vermelho-amarelo húmico textura muito argilosa foram incubadas em solução de sais de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, com os objetivos de adaptar método de extração fracionada de metais e avaliar os seus comportamentos nas formas solúvel, trocável, ligados à matéria orgânica, aos óxidos de Al e Fe e residual do solo. O ensaio foi desenvolvido em casa de vegetação da Universidade Federal de Viçosa, no período de 27 de março a 26 de setembro de 1994. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 2, com três repetições. Os tratamentos consistiram de dois horizontes e duas doses de metais. Após 17 horas de incubação, as amostras foram secas ao ar, homogeneizadas, passadas em peneira de 2 mm de abertura de malha e guardadas em sacos plásticos para posterior extração dos metais. Em seguida, foram submetidas ao método de extração fracionada, com avaliação do tratamento com NaOH, para caracterizar a forma óxidos de Al. A extração fracionada mostrou-se adequada para estudos do comportamento de metais no solo. O Cd foi encontrado, principalmente, nas formas solúvel e trocável, e o Cr, nas formas químicas mais estáveis, ligado aos óxidos de Fe e residual. O Cu foi o metal que apresentou maior afinidade pelos óxidos de Fe, e o Pb, pela matéria orgânica. O Ni foi encontrado, principalmente, na forma residual e apresentou menor afinidade pela matéria orgânica. O estudo do Zn foi inviabilizado pela contaminação dos extratos guardados em frascos com tampas de borracha. É necessário desenvolver ou adaptar métodos para caracterização de metais associados aos óxidos de Fe e de Al.

Acúmulo de metais pesados em solos cultivados com cana-de-açúcar pelo uso contínuo de adubação fosfatada e água de irrigação

Com vistas em verificar se a utilização de fertilizantes fosfatados e irrigação com água poluída trazem elevação dos teores de metais pesados no solo, amostras de um Podzólico Amarelo e de dois Latossolos Amarelos, que receberam fertilizante fosfatado, desde 1968, e de um Cambissolo irrigado com água do rio Paraíba do Sul, desde 1978, cultivados com cana-de-açúcar (Saccharum spp.) em Campos dos Goytacazes, RJ, foram analisadas quanto aos teores totais de Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que os solos que receberam fertilizantes fosfatados durante 25 anos apresentaram aumento significativo de Cd quando comparados com áreas-controle, sem, contudo, elevá-los a níveis críticos. O Cambissolo irrigado durante 15 anos apresentou aumentos significativos de Cd, Cr, Co, Cu, Ni e Pb, tendo os resultados da extração seqüencial mostrado que a maior percentagem desses elementos encontra-se na fração residual, de baixa biodisponibilidade e mobilidade.

Lixiviação de íons inorgânicos em solos repetidamente tratados com biossólido

A lixiviação de nitratos e dos metais K, Ca, Mg, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb e Zn, em solos repetidamente tratados com biossólido, foi avaliada num experimento em vasos, segundo um delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e quatro repetições, subdividindo as parcelas em aplicações. A adição de biossólidos foi feita aos vasos com capacidade para 0,5 m³ de terra, que continham Latossolo Amarelo distrófico (LAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd), a cada dois meses, num total de 388 Mg ha-1. Após a aplicação do resíduo, foi feita sua incorporação na camada de 0-0,20 m do solo contido nos vasos. As aplicações de biossólidos foram sempre precedidas de amostragem de solo. Toda a água drenada através dos vasos, oriunda da precipitação atmosférica, num período de 12 meses, foi quantificada e amostrada para determinação do teor dos metais presentes, enquanto o teor de NO3- foi determinado apenas nas amostras coletadas após a primeira e a última aplicação do biossólido. As repetidas aplicações de biossólidos, em doses médias de 78 Mg ha-1, proporcionaram aumento da condutividade elétrica dos solos e das quantidades lixiviadas, pela ordem, de K > Mg > Ca. A quantidade de N-NO3- lixiviada atingiu valores de até 96 mg L-1, o que indica que a quantidade de biossólido a ser aplicada no solo agrícola depende do teor de N contido no resíduo. Não foi observada lixiviação de metais pesados, o que demonstra o poder de acumulação desses metais nos Latossolos utilizados.

Relação entre adsorção de metais pesados e atributos químicos e físicos de classes de solo do Brasil

Este trabalho objetivou avaliar quais parâmetros obtidos dos modelos de isotermas de Freundlich e Langmüir melhor descrevem a adsorção de metais pesados em solos intemperizados e identificar a relação entre os parâmetros selecionados e os atributos químicos, físicos e mineralógicos de 12classes de solo do Brasil. Os solos foram coletados pela EMBRAPA-CNPS em diversos levantamentos nas regiões: Sul, Sudeste e Norte do País. Avaliou-se, por meio da análise de trilha, o desdobramento do coeficiente de correlação entre variáveis dependentes, obtidas através das isotermas de adsorção (parâmetros de adsorção), e variáveis independentes (atributos químicos e físicos do solo), bem como os efeitos diretos e indiretos para os elementos Cd, Cu, Pb e Zn. Os atributos do solo: argila, carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, ferro extraído pelo citrato ditionito-bicarbonato e alumínio extraído pelo ataque sulfúrico foram os que apresentaram maiores coeficientes de correlação simples com os parâmetros de adsorção, tendo sido utilizados no modelo da análise de trilha para explicar a adsorção de metais pesados. A análise de trilha mostrou-se como uma ferramenta importante no estudo do comportamento dos metais pesados no solo. As constantes K F de isotermas de Freudlich e capacidade-tampão máxima (K Lb) de Langmuir apresentaram os coeficientes de determinação mais elevados e os menores valores do efeito da variável residual para todos os metais estudados. As variáveis que mais contribuíram com a adsorção de metais pesados foram carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, pH, argila e alumínio total.

Fitodisponibilidade e teores de metais pesados em um latossolo amarelo distrófico e em plantas de cana-de-açúcar adubadas com composto de lixo urbano

A presença de metais pesados em compostos de lixo urbano é um dos principais motivos da insegurança de sua utilização agronômica. Desta forma, foram avaliados os efeitos da aplicação sucessiva do composto de lixo sobre os teores de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em um Latossolo Amarelo distrófico, em plantas de cana-de-açúcar, e a fitodisponibilidade desses metais medida pelos extratores DTPA, HCl 0,1 mol L-1 e Mehlich-3. Experimento de campo foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, sendo o composto aplicado nas doses de 0, 20, 40 e 60 Mg ha-1 e de 0, 24, 48 e 72 Mg ha-1, respectivamente. A aplicação consecutiva do composto aumentou os teores totais de Cu do solo que variaram, em relação à testemunha, de 12 a 25 %, no primeiro ano agrícola, e de 27 a 88 %, no segundo ano agrícola. Para Zn, esses valores variaram de 12 a 72 % e de 72 a 156 %, no primeiro e no segundo ano, respectivamente, e de Cr de 12 a 25 %, no segundo ano. Os teores totais de Cd, Ni e Pb, no solo, e de Cd, Cr, Ni e Pb, nas folhas, colmos e caldo das plantas, mantiveram-se abaixo do limite de determinação. Os teores de Cu e Zn nas amostras de plantas não aumentaram. Os extratores químicos praticamente não diferiram entre si e apresentaram capacidades restritas para a avaliação da fitodisponibilidade dos metais pesados decorrente das baixas concentrações nas amostras de solo e planta.

Solubilidade de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto enriquecido

Os lodos de esgoto são materiais orgânicos ricos em nutrientes com potencial para o uso agrícola. A utilização desses materiais, no entanto, pode ser limitada pela presença de metais pesados na sua composição. Esta pesquisa teve por objetivos: (a) avaliar a solubilidade de Cd, Pb e Zn em dois tipos de solos tratados com lodo de esgoto enriquecido com esses metais; (b) verificar o efeito do tempo de contato nas mudanças da distribuição de Cd, Pb e Zn nas diferentes formas químicas de dois solos tratados com lodo de esgoto enriquecido com esses metais; (c) verificar a influência das frações inorgânicas e orgânicas do lodo na dinâmica destes metais no solo. O enriquecimento do lodo de esgoto consistiu em adicionar Cd, Pb e Zn a um lodo de esgoto urbano produzido na Estação de Tratamento da Ilha do Governador (ETIG), Rio de Janeiro (RJ). Após 20 dias de incubação, sob umidade constante (50 % g g-1), o lodo enriquecido foi utilizado para a instalação de experimentos em amostras de duas classes de solos: Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PV). Em laboratório, as amostras dos solos foram incubadas com quantidades equivalentes a 0; 20; 40 e 80 t ha-1 de lodo de esgoto enriquecido. Nos tempos de contato solo-lodo enriquecido de 4, 12, 16, 24 e 160 semanas, amostras de solos foram retiradas e submetidas à extração seqüencial de Cd, Pb e Zn. Observou-se, através da extração seqüencial, que compostos orgânicos solúveis formaram complexos, principalmente com cádmio e zinco, mantendo teores elevados destes elementos associados à fração solúvel em água durante todo o período experimental. A incorporação de compostos inorgânicos de Fe e Mn, através do lodo de esgoto, permitiu que o Cd, Pb e Zn se ligassem em sua maior parte, à fração extraível com hidroxilamina. Com o tempo de incubação, observou-se decréscimo dessa fração com aumento da fração residual, indicando decréscimo na solubilidade destes elementos, com o passar do tempo, reduzindo os riscos de contaminação.

Metais pesados do solo após aplicação de biossólido: I - Fracionamento

Foi realizado experimento em casa de vegetação da FCAV-UNESP, Campus de Jaboticabal, com o objetivo de estudar o efeito do pH e da aplicação de biossólido sobre a distribuição de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn nas frações: trocável, orgânica, de óxidos de Fe e Al não-cristalinos, óxidos de Fe e Al cristalinos e residual de dois solos (Neossolo Quartzarênico órtico típico - RQ e Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso - LV), coletados da camada arável do terreno, e relacionar esses teores dos metais nas frações com aqueles extraídos pelas soluções de DTPA, HCl 0,1 mol L-1, Mehlich-1 e Mehlich-3 e acumuladas na parte aérea de plantas de milho (Zea mays L.). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições, segundo o esquema fatorial 2 × 2 × 5 (dois solos, presença ou ausência de corretivos e cinco doses de biossólido). Nos tratamentos com calagem, foram adicionados materiais corretivos para elevar o pH(CaCl2) do solo a 5,3. As doses de biossólido utilizadas foram de 0; 13; 26; 52 e 78 g vaso-1 (equivalentes a 0; 10; 20; 40 e 60 t ha-1), com base no material seco. O estudo de fracionamento dos metais mostrou que a maior parte dos metais encontrava-se nas frações com ligações mais estáveis (ligados a óxidos e residual), tendo as frações (trocável e orgânica) apresentado menor representatividade, em relação ao total encontrado. No solo arenoso (RQ), maiores proporções dos metais foram encontradas nas frações mais fitodisponíveis (trocável e orgânica), quando comparado ao solo argiloso (LV). A elevação do pH do solo provocou a redistribuição dos metais da forma trocável para a orgânica e, ou, de óxidos. Por meio de ajustes de regressões múltiplas, verificou-se que as frações, trocável e orgânica, foram as maiores responsáveis pelos teores dos metais extraídos do solo pelas soluções de DTPA, HCl 0,1 mol L-1, Mehlich-1 e Mehlich-3 e pelo acumulado na parte aérea do milho.