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.

Comportamento dos herbicidas propanil e clomazone em solos alagados.

Com os objetivos de avaliar a distribuição, persistência e degradação dos herbicidas no solo, na água e seu escape para outros corpos de água e avaliar os mecanismos de absorção/dessorção no solo, foi instalado um experimento de campo no Município de Pelotas no Rio Grande do Sul, utilizando-se os herbicidas propanil e clomazone na cultura de arroz alagado. O processo adotado para amostrar os produtos no solo foi aperfeiçoado, com a introdução de tubos de PVC perfurados que permitiam a ocorrência dos processos de troca no solo. Foram feitas as isotermas de adsorção para o propanil e clomazone, ajustadas por quatro modelos distintos. Fez-se também analise química dos grãos para os elementos N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Mn, Zn, determinando-se o teor de proteína bruta.Os resultados obtidos para o clomazone mostram que não houve contaminação ambiental pelo produto uma vez que nao foi detectada sua presença nas amostras de solo e agua do experimento. A ocorrência do propanil somente foi detectada nas amostras de solo coletadas com os tubos perfurados aos 30 e 120 dias após a emergência das plantas. Dos modelos de curvas de adsorção testados e comparados pelo método dos resíduos padronizados, o modelo de Freundlich foi o que melhor descreveu o comportamento dos dois produtos.

Assessment of heavy metals in soils of a vineyard region with the use of principal component analysis.

Agricultural management with chemicals may contaminate the soil with heavy metals. The objective of this study was to apply Principal Component Analysis and geoprocessing techniques to identify the origin of the metals Cu, Fe, Mn, Zn, Ni, Pb, Cr and Cd as potential contaminants of agricultural soils. The study was developed in an area of vineyard cultivation in the State of São Paulo, Brazil. Soil samples were collected and GPS located under different uses and coverings. The metal concentrations in the soils were determined using the DTPA method. The Cu and Zn content was considered high in most of the samples, and was larger in the areas cultivated with vineyards that had been under the application of fungicides for several decades. The concentrations of Cu and Zn were correlated. The geoprocessing techniques and the Principal Component Analysis confirmed the enrichment of the soil with Cu and Zn because of the use and management of the vineyards with chemicals in the preceding decades.

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.

Mn, Cu, and Zn abundances in barium stars and their correlations with neutron capture elements

Barium stars are optimal sites for studying the correlations between the neutron-capture elements and other species that may be depleted or enhanced, because they act as neutron seeds or poisons during the operation of the s-process. These data are necessary to help constrain the modeling of the neutron-capture paths and explain the s-process abundance curve of the solar system. Chemical abundances for a large number of barium stars with different degrees of s-process excesses, masses, metallicities, and evolutionary states are a crucial step towards this goal. We present abundances of Mn, Cu, Zn, and various light and heavy elements for a sample of barium and normal giant stars, and present correlations between abundances contributed to different degrees by the weak-s, mains, and r-processes of neutron capture, between Fe-peak elements and heavy elements. Data from the literature are also considered in order to better study the abundance pattern of peculiar stars. The stellar spectra were observed with FEROS/ESO. The stellar atmospheric parameters of the eight barium giant stars and six normal giants that we analyzed lie in the range 4300 < T(eff)/K < 5300, -0.7 < [Fe/H] <= 0.12 and 1.5 <= log g < 2.9. Carbon and nitrogen abundances were derived by spectral synthesis of the molecular bands of C(2), CH, and CN. For all other elements we used the atomic lines to perform the spectral synthesis. A very large scatter was found mainly for the Mn abundances when data from the literature were considered. We found that [Zn/Fe] correlates well with the heavy element excesses, its abundance clearly increasing as the heavy element excesses increase, a trend not shown by the [Cu/Fe] and [Mn/Fe] ratios. Also, the ratios involving Mn, Cu, and Zn and heavy elements usually show an increasing trend toward higher metallicities. Our results suggest that a larger fraction of the Zn synthesis than of Cu is owed to massive stars, and that the contribution of the main-s process to the synthesis of both elements is small. We also conclude that Mn is mostly synthesized by SN Ia, and that a non-negligible fraction of the synthesis of Mn, Cu, and Zn is owed to the weak s-process.

Influence of Soil Chemistry and Plant Physiology in the Phytoremediation of Cu, Mn, and Zn

Different anthropogenic sources of metals can result from agricultural, industrial, military, mining and urban activities that contribute to environmental pollution. Plants can be grown for phytoremediation to remove or stabilize contaminants in water and soil. Copper (Cu), manganese (Mn) and zinc (Zn) are trace essential metals for plants, although their role in homeostasis in plants must be strictly regulated to avoid toxicity. In this review, we summarize the processes involved in the bioavailability, uptake, transport and storage of Cu, Mn and Zn in plants. The efficiency of phytoremediation depends on several factors including metal bioavailability and plant uptake, translocation and tolerance mechanisms. Soil parameters, such as clay fraction, organic matter content, oxidation state, pH, redox potential, aeration, and the presence of specific organisms, play fundamental roles in the uptake of trace essential metals. Key processes in the metal homeostasis network in plants have been identified. Membrane transporters involved in the acquisition, transport and storage of trace essential metals are reviewed. Recent advances in understanding the biochemical and molecular mechanisms of Cu, Mn and Zn hyperaccumulation are described. The use of plant-bacteria associations, plant-fungi associations and genetic engineering has opened a new range of opportunities to improve the efficiency of phytoremediation. The main directions for future research are proposed from the investigation of published results.

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.

Nutrição mineral de seringueira (Hevea spp). X. Quantidade de al no substrato afetando a concentração e o acúmulo de Fe, Mn e Zn

Com o propósito de comparar os efeitos de doses crescentes de Al sobre a concentração e acúmulo de Fe, Mn e Zn conduziu-se um experimento usando-se separadamente solução nutritiva usada por BOLLE-JONES e soluções de doses de Al que consistiram de 0, 5, 10, 15 20 e 25ppm, em que as plantas passaram vinte e quatro horas na solução nutritiva (sem Al) e vinte e quatro horas nas soluções de Al. Após noventa e cinco dias de tratamento as plantas foram coletadas e separadas em raiz, caule, folhas dos verticilos inferiores e folhas do último verticilo. Determinou-se as concentrações de Fe, Mn e Zn no material coletado. Observou-se que o Al estimula a concentração de Fe e Mn em todos os níveis de Al enquanto que o acúmulo desses micronutrientes é afetado a partir de 20ppm de Al na solução. A concentração de Zn na raiz e folhas do último verticilo é afetado a partir de 15ppm de Al na solução e o acúmulo deste nutriente é afetado a partir de 20ppm de Al na solução.

Produção de grãos e absorção de Cu, Fe, Mn e Zn pelo milho em solo adubado com lodo de esgoto, com e sem calcário

O lodo de esgoto (LE), apesar do seu reconhecido valor como fertilizante, ainda é motivo de preocupação quando usado na agricultura, em virtude do potencial de absorção excessiva de metais pesados pelas plantas e entrada na cadeia alimentar. Para avaliar o efeito da adição de 0, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1 (com base no material seco) de LE, aplicado de forma única ou parcelada em 2, 3 e 4 anos nas doses de 40, 60 e 80 Mg ha-1, respectivamente, com e sem calcário, na produção de grãos e massa seca da parte aérea e na absorção de Cu, Fe, Mn e Zn pelo milho, foi realizado, em Cordeirópolis (SP), um experimento em condições de campo, utilizando um Latossolo Vermelho distrófico típico, no período de 1983 a 1987. Foi utilizado o experimento em faixas ("split block") com quatro repetições. A maior dose de LE adicionou ao solo, em kg ha-1, 63, 3040, 25 e 152 de Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente. A produção de grãos e de massa seca da parte aérea aumentou linearmente com a adição de LE nos anos estudados. O LE aumentou significativamente as concentrações de Zn nas folhas e na parte aérea e provocou a redução nas concentrações de Fe e Mn, mas não alterou as de Cu. As concentrações dos metais nos grãos não foram influenciadas de forma significativa pela adição de LE, estando mesmo nas maiores doses, dentro dos níveis aceitáveis, sem causar restrição ao consumo humano. A absorção de Zn, Fe e Mn pelo milho foi significativamente reduzida pela adição de calcário. O Zn foi o metal que mais teve reduzida sua concentração na parte aérea pela adição de calcário. O parcelamento das doses de lodo de 40 a 80 Mg ha-1 provocou, de modo geral, aumento das quantidades absorvidas de metais pelo milho, sendo o Fe e o Zn os elementos que mais se acumularam na planta em resposta a esse parcelamento.

Determinação de Fe, Zn, Cu e Mn extraídos do solo por diferentes extratores e dosados por espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido e espectrofotometria de absorção atômica

Para aumentar a precisão nas análises químicas de fertilidade do solo e dosar simultaneamente vários elementos, alguns laboratórios vêm optando pelo uso da técnica da espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido (ICP), em detrimento da técnica da espectrofotometria de absorção atômica (EAA), hoje comumente utilizada nos laboratórios de análise de solos. Este trabalho, além de comparar as duas técnicas de dosagem quanto à precisão, à reprodutibilidade e à magnitude dos teores dos micronutrientes Fe, Zn, Cu e Mn, extraídos por Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, objetivou, também, selecionar os comprimentos de onda que apresentam menores interferências espectrais no ICP. Foram utilizadas 36 amostras (0 a 0,2 m) de solos coletadas nos Estados de Minas Gerais e Bahia, com ampla variação nos teores de micronutrientes, sendo selecionados três solos para definir os comprimentos de onda do ICP e avaliar a precisão e a reprodutibilidade dos métodos de dosagem. Os comprimentos de onda com menores interferências espectrais no ICP foram: 259,939 nm para Fe em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 234,349 nm em Mehlich-3; 213,857 nm para Zn e 324,752 nm para Cu nos três extratores; e 259,372 nm para Mn em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 260,568 nm em Mehlich-3. Tanto o ICP quanto o EAA foram precisos e reprodutíveis nas dosagens de Fe e Mn, sendo o ICP, em virtude do seu menor limite de detecção, mais preciso e reprodutível nas dosagens de Zn e Cu. Os métodos de dosagem diferiram estatisticamente (p < 0,01) pelo teste de identidade aplicado, para as dosagens de Fe, Zn, Cu e Mn, utilizando Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, comprometendo assim a interpretação dos resultados gerados pelo ICP, com base nos níveis críticos gerados a partir do EAA.

Efeito da adição de fontes de matéria orgânica como amenizantes do efeito tóxico de B, Zn, Cu, Mn e Pb no cultivo de Brassica juncea

Atividades humanas como mineração, siderurgia e aplicação de fertilizantes tornam a poluição por metais sério problema ambiental na atualidade. A fitorremediação - uso de plantas e da microbiota, associada ou não a adições de amenizantes de solo, para extrair, seqüestrar e, ou, reduzir a toxicidade dos poluentes - tem sido descrita como uma tecnologia efetiva, não-destrutiva, econômica e socialmente aceita para remediar solos poluídos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da mostarda na remoção de Zn, Cu, Mn, Pb e B de um solo contaminado e o efeito da adição de materiais orgânicos na redução da disponibilidade de metais pesados e B para essa planta. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 5 com quatro repetições, utilizando 0, 7, 14, 21 e 28 g kg-1 de C no solo. Os materiais orgânicos utilizados foram: solomax, turfa e concentrado húmico mineral (CHM). A adição de turfa e concentrado húmico mineral reduziu os teores de Zn, Cu, Pb e B extraíveis do solo e na parte aérea da mostarda; contudo, essa redução não foi suficiente para impedir os efeitos fitotóxicos dos elementos. A adição dos materiais orgânicos promoveu aumento nos teores de Mn no solo, entretanto apenas o solomax proporcionou aumento na concentração do elemento na parte aérea das plantas. Os efeitos da turfa e do CHM sobre a disponibilidade de Zn, Cu, Mn, Pb e B no solo, a concentração na parte aérea e o crescimento das plantas indicaram o potencial desses materiais como agentes amenizantes de toxicidade e do solomax como auxiliar em programas de fitoextração induzida.

Comparação de métodos convencional e alternativo para determinar Cu, Fe, Mn e Zn em extratos de solos obtidos com solução de mehlich-1

Nos laboratórios brasileiros, a determinação de micronutrientes para estudos de fertilidade de solos é realizada por extração com solução de Mehlich-1 (M-1), utilizando-se uma razão solo: extrator de 1:5 m/v e posterior quantificação por espectrometria de absorção atômica (AAS). No entanto, muitos laboratórios também empregam razão solo:extrator M-1 de 1:10 m/v para determinar macronutrientes e, ou, quantificar por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES), em substituição ao AAS. Como estudos comparativos entre as concentrações de micronutrientes obtidos por esses métodos alternativos são escassos, o objetivo deste trabalho foi investigar se essas diferentes condições experimentais gerariam diferentes resultados. Os resultados foram estatisticamente tratados e revelaram que as concentrações de Fe e Mn, utilizando-se ambas as razões de solo:extrator M-1 (1:5 e 1:10 m/v) e de Zn, na razão solo:extrator M-1 de 1:10 m/v, foram estatisticamente iguais, enquanto as concentrações de Cu em ambas as razões solo:extrator M-1 e de Zn na razão solo:extrator de 1:5 m/v foram diferentes, quando as duas técnicas de quantificação (ICP OES e AAS) foram comparadas. Também, todas as concentrações de Cu, Fe, Mn e Zn obtidas utilizando razão solo:extrator M-1 de 1:5 m/v foram diferentes daquelas encontradas com a razão de 1:10 m/v, independentemente da técnica de quantificação. A maioria dessas concentrações foi maior quando se usou a razão de 1:5 m/v e alterou a classe de interpretação dos teores. Portanto, não recomenda-se o uso da razão solo:extrator de 1:5 para as extrações dos micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn com solução M-1 de amostras de solo.

Disponibilitat per a les plantes de Mn, Cu, Zn i Cd en els sòls de diferents sistemes agrícoles a Catalunya

Es va avaluar el contingut del sòl en Mn, Cu, Zn, Ni i Cd fent una extracció amb DTPA, segons el mètode de Lindsay i Norvell (1969). Les mostres analitzades procedien de parcel·les agrícoles d'arreu de Catalunya, conservades al Banc de Mostres de Sòls del Mapa de Sòls de Catalunya del DARP. Els resultats es van agrupar per sistemes agrícoles en funció de l'origen de les mostres, ja que dins de cada un es pot assumir una reducció important en l'interval de variació de diferents factors. Es va realitzar una comparació estadística entre els valors mitjans dels diferents sistemes agrícoles, entre els valors mitjans de les dues profunditats de sòl considerades, i una interpretació agronòmica. Els resultats van indicar que els sòls procedents d'horticultura intensiva del Maresme són els que tenen continguts disponibles més elevats dels metalls considerats. D'altra banda, es fa palès que els valors estan condicionats tant pel material originari del sòl com per l'acció antròpica. Per al Cu i el Zn en les mostres de sòls del Maresme els continguts trobats estan molt per sobre dels mínims considerats com a agronòmicament satisfactoris.