Desafios técnicos e barreiras sociais,econômicas e regulatórias na fitorremediação de solos contaminados

A fitorremediação - uso de plantas e comunidades microbianas associadas à rizosfera para degradar, isolar ou imobilizar contaminantes do solo e água - é uma técnica de custo relativamente baixo, vantagens estéticas e que não gera impactos adicionais. A maioria dos estudos com plantas na recuperação de áreas contaminadas tem sido desenvolvida em países de clima temperado, onde o potencial da fitorremediação é limitado por fatores climáticos. No Brasil, o conhecimento acerca do potencial fitorremediador das várias espécies de plantas e comunidades microbianas em solos tropicais é ainda muito escasso, o que, associado à falta de instrumentos de aferição e de apoio à decisão, dificulta a recomendação por parte das agências ambientais e empresas. A presente revisão descreve brevemente os mecanismos de fitorremediação e discute aspectos sociais, econômicos e reguladores que representam entraves ao amplo desenvolvimento da técnica, em comparação com técnicas convencionais, mais conhecidas e aceitas pelas agências e empresas. Finalmente, o mercado brasileiro presente e futuro é discutido, sendo sugerida a criação de protocolos experimentais e instrumentos de apoio à decisão que estimulem a aplicação da fitorremediação nos casos em que ela se apresente como a opção mais adequada.

Fósforo microbiano em solos sob pastagem natural submetida à queima e pastejo

Em ecossistemas de pastagens naturais deficientes em P disponível, a imobilização temporária do P na biomassa microbiana e sua posterior mineralização podem ser considerados mecanismo potencial de suprimento de P às plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da queima e do pastejo da vegetação campestre sobre a dinâmica do P no solo, com ênfase no conteúdo de P imobilizado na biomassa microbiana. Os tratamentos consistiram da associação do pastejo (presença ou ausência) e da queima (ausência ou presença) numa pastagem natural manejada há 13 anos com histórico de queimadas e de pastejo nas posições de relevo de encosta (Argissolo) e de baixada (Planossolo). A queima e o pastejo foram arranjados em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. Coletaram-se amostras de solo na camada de 0-10 cm em duas épocas, durante a estação de crescimento da pastagem natural, sempre logo após o pastejo. A carga animal utilizada foi calculada adotando-se uma taxa de utilização de 20-35 % da massa de forragem. Determinaram-se o teor de P armazenado na biomassa microbiana do solo, o teor de P total e o de P orgânico total. A análise estatística dos resultados foi baseada em análise de variância via testes de aleatorização. O teor de P microbiano do solo sob pastagem natural variou de 11,4 a 57,3 mg kg-1, representando, em média, 38 e 32 % do P orgânico total do solo, na primeira e na segunda coleta, respectivamente. O P imobilizado na biomassa microbiana constitui a reserva potencial de P capaz de suprir a demanda de espécies nativas nas pastagens naturais, além de ser indicador mais sensível que o teor de P orgânico total do solo para detectar as alterações promovidas pelo pastejo. O manejo das pastagens naturais com fogo diminui a amplitude do incremento de P microbiano decorrente do pastejo.

Atributos biológicos e dinâmica da matéria orgânica em Latossolos Amarelos na região do Cerrado piauiense sob sistema plantio direto

A utilização do solo sob Cerrado tem acarretado modificações nas suas propriedades, bem como no comportamento e qualidade da sua matéria orgânica. O Cerrado piauiense vem sendo alvo de exploração sem a devida preocupação com a manutenção dos recursos naturais, onde os sistemas de produção têm se caracterizado pelo uso intensivo do solo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da utilização agrícola na alteração dos atributos biológicos e na dinâmica da matéria orgânica em Latossolos Amarelos distróficos típicos, cultivados com soja. O trabalho foi realizado na Serra do Quilombo, localizada no Cerrado piauiense. Foram verificadas as alterações nos atributos do solo em decorrência da utilização agrícola, que foi iniciada com plantio convencional, posteriormente substituído pelo sistema plantio direto. Foram amostrados solos com diferentes históricos de uso: PC7/PD8 - sete anos de plantio convencional e oito de plantio direto; PC5/PD4 - cinco anos de plantio convencional e quatro de plantio direto; PC3/PD3 - três anos de plantio convencional e três de plantio direto; e CN - solo com Cerrado nativo. Os atributos avaliados foram: respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano, carbono orgânico total e nitrogênio total. Para avaliar a dinâmica da matéria orgânica, foi feito o fracionamento físico. Os dados foram submetidos à análise de variância. Os resultados indicaram que o manejo imposto ao solo com cultivo convencional e posterior implantação do sistema plantio direto contribuiu para alterar as propriedades biológicas do solo, em comparação com o Cerrado nativo. A substituição do Cerrado nativo por culturas anuais sob o sistema plantio direto reduz os teores de carbono da biomassa microbiana e de nitrogênio total e eleva a respiração basal nos tratamentos com três e quatro anos de implantação do plantio direto, indicando que esse tempo é insuficiente para melhoria desses atributos. O aumento do tempo de uso do solo com plantio direto diminui o teor de C particulado e mantém o de C associado aos minerais, em comparação ao solo do Cerrado nativo.

Doses de enxofre e tempo de incubação na dinâmica de formas de enxofre no solo

A disponibilidade de enxofre (S) depende da dinâmica de suas formas no solo. Visando estudar o equilíbrio entre as reservas de S lábil e S não lábil, amostras de 10 solos foram incubadas com cinco doses de sulfato de cálcio (0, 20, 50, 80 e 120 mg dm-3 de S), durante 1, 8, 15, 30, 60 e 90 d. Para a determinação do S lábil, utilizou-se membrana de resina de troca aniônica em forma de lâmina. O S extraído com 48 h de agitação foi denominado de enxofre rapidamente lábil (SRL). O teor obtido com tempo de agitação superior a 48 h foi denominado de enxofre lentamente lábil e o não lábil (SLL+SNL), pela diferença entre o S do solo (extraído após calcinação) e SRL. A resistência que o solo oferece à passagem do S da reserva do SRL para a do SLL+SNL foi denominada de capacidade-tampão do S lábil (CTSL), sendo obtida pelo inverso do coeficiente angular das equações lineares do teor de SRL em função do teor de SLL+SNL. Constatou-se que tempo de incubação (reatividade) e as doses de S, na forma de sulfato de cálcio, influenciam a dinâmica do S entre as reservas de SRL e SLL+SNL. A CTSL é sensível às mudanças no equilíbrio entre as reservas de S no solo. O aumento da CTSL dos solos relacionou-se, principalmente, com a capacidade máxima de adsorção de sulfato, teor de carbono orgânico, goethita e gibbsita da fração argila dos solos estudados.

Indicadores biológicos de dois solos com a incorporação de subproduto da agroindústria de café

A adição de subprodutos orgânicos ao solo pode ocasionar mudanças na dinâmica da matéria orgânica dele, influenciando a atividade e utilização do carbono pelos microrganismos presentes nele. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da aplicação de doses crescentes de subproduto da agroindústria de café nos atributos biológicos de dois solos com textura distinta, em diferentes tempos de incubação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 8, sendo dois solos e oito doses de subproduto de café, com cinco repetições. Foram realizadas coletas de subamostras dos solos aos 30, 60, 90 e 125 dias após a incorporação do subproduto nesses. Nessas datas foram avaliados o carbono microbiano (C-CBM), a respiração basal microbiana (RBM) e o carbono orgânico total (COT). A adição do subproduto do café proporcionou aumentos nos valores de C-CBM, C-CO2 e COT dos dois solos utilizados. A maior atividade microbiana ocorreu no período de 30 dias, com maior liberação de C-CO2; o COT foi superior no solo argiloso por ele permitir maior proteção dos compostos orgânicos à decomposição pelos microrganismos.

Efeitos Tóxicos de Arsênio em Eisenia Andrei em Exposição a Solos do Entorno de Minerações de Ouro

Os produtos das atividades de mineração têm grande relevância econômica no Estado de Minas Gerais, Brasil. No entanto, seus inúmeros danos à biota, incluindo a fauna edáfica, resultam na necessidade de recuperação e biomonitoramento dessas áreas e do seu entorno. Considerando a importância ecológica e o potencial bioindicador das minhocas, o objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade de arsênio presente em solos do entorno de minerações de ouro, nas bacias dos rios Doce e São Francisco, a oligoquetas da espécie Eisenia andrei Bouché. Amostras de solos dessas áreas foram caracterizadas em relação às suas propriedades físicas e químicas, incluindo os metais Fe, Al, Cu, Ni, Zn e Mn e do metaloide As; com elas, foram conduzidos bioensaios, que avaliaram a sobrevivência, reprodução e variação da biomassa dos organismos. Também foram realizados testes de sensibilidade dessa espécie ao As adicionado a solo artificial tropical e em solo natural. Houve evidente efeito tóxico sobre a reprodução dessa espécie, que esteve altamente correlacionado com as concentrações de As nas amostras (r = -0,80). Amostras de solos naturais de locais avaliados nas duas áreas apresentaram concentrações de As acima do limite estipulado pela Resolução Conama nº 420 de 2009, chegando a 2.388,2 mg kg-1. A CL50 do As em solo artificial tropical (207,4 mg kg-1) foi seis vezes menor que a do solo natural (1.248,1 mg kg-1). A menor biodisponibilidade do As nos solos naturais foi atribuída a sua associação com o minério de Fe presente nas amostras. Concluiu-se que os solos do entorno de áreas de mineração causaram toxicidade crônica a E. andrei, em termos de sua reprodução, o que demonstrou o potencial de danos dessas atividades sobre a fauna edáfica dessas áreas. O estudo também forneceu informações ecotoxicológicas que podem ser úteis em avaliações de risco ambiental em solos tropicais.

Áreas de Lagoas Intermitentes em Tabuleiros Costeiros do Recôncavo da Bahia: Gênese, Caracterização e Classificação dos Solos

RESUMO Os Tabuleiros Costeiros são áreas com relevo aplainado cortadas por vales, que apresentam predominantemente Argissolos Amarelos e Latossolos Amarelos. Contrastando com essa paisagem, existem depressões circulares conhecidas por lagoas, que imprimem nova dinâmica na formação dos solos, em razão da presença intermitente de água ao longo do ano. Os solos dessas áreas ainda são pouco conhecidos, o que implica na possibilidade de uso e manejo inapropriado. Objetivou-se descrever morfologicamente, caracterizar física e quimicamente e classificar os solos existentes em duas dessas áreas de lagoas, visando obter informações para subsidiar um manejo mais adequado. Constatou-se a presença de solos classificados como Organossolo Háplico Sáprico sódico, Gleissolo Háplico Sódico vertissólico (dois perfis), Gleissolo Háplico Sódico típico, Gleissolo Sálico Sódico vertissólico, Planossolo Háplico Eutrófico solódico e Vertissolo Hidromórfico Sódico salino. Esses solos apresentaram cores acinzentadas, típicas do hidromorfismo intermitente observado nas áreas, textura predominantemente mais fina, chegando às classes texturais argilosa e muito argilosa, e estrutura predominantemente maciça, aspectos que prenunciam baixa aeração, o que, juntamente com a alta porcentagem de saturação por sódio, indicam grandes limitações físicas e químicas. Esses aspectos recomendam seu uso como áreas de preservação permanente.

Mineralogía y elementos pesados de 1os sedimentos actuales del río Llobregat (Barcelona

El objetivo del presente trabajo es la adquisición de conocimientos previos acerca de la evolución mineralógica y de la distribución de elementos pesados en 1os sedimentos actuales del rio Llobregat (Barcelona, España). El análisis mineralógico se ha realizado por difracción de rayos X. Las concentraciones de Ba, Pb, Cr, Cu, Ni, Rb, Sr y Zn han sido determinadas por medio de espectrometria de fluorescencia de rayos X. Los resultados obtenidos permiten apreciar un marcado aumento del contenido en elementos pesados hacia el curso bajo el rio atribuible al mayor grado de contaminación. Pb y Cu presentan una notable relación en su comportamiento geoquímico mientras que otros elementos contaminantes como Zn y Cr, con notable aumento en la desembocadura del rio, siguen una distinta dinámica de reparto.

Mineralização de nitrogênio e enxofre em solos brasileiros sob influência da calagem e fósforo

O presente estudo, desenvolvido em laboratório no período de outubro de 1995 a janeiro de 1996, objetivou avaliar a influência da calagem e fósforo (P) sobre a mineralização de nitrogênio (N) e enxofre (S) em sete solos, com ampla variabilidade nas características químicas e físicas. Os solos (200 g), numa etapa anterior à aplicação de P (KH2PO4 p.a.), foram pré-incubados por sete dias com CaCO3p.a.Aseguir,foramincubadosnovamente,pormais70dias.OsteoresdeN (NO3- + NH4+) e S (SO4(2-)) mineralizados em condições aeróbias foram avaliados a cada catorze dias, e notou-se neles uma dinâmica diferenciada, com o N mineral apresentando maior variação do que o sulfato. As quantidades de N mineralizado não se mostraram dependentes da acidez do solo, porém notou-se uma aceleração na mineralização do N com a calagem do Glei Húmico e do Latossolo Vermelho-Amarelo coletado no Rio de Janeiro. Ao contrário, a mineralização de S no Glei Pouco Húmico e no Latossolo Vermelho-Amarelo coletado no Rio de Janeiro foi influenciada pela correção da acidez do solo, que promoveu maior disponibilidade de sulfato nesses solos. Os teores de N e S mineralizados não foram influenciados pelos níveis de P disponível. A maior prevalência de nitrato e sulfato em alguns dos solos calcariados implica maior cuidado no estabelecimento da época de aplicação de corretivo.

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.

Fosfatases na dinâmica do fósforo do solo sob culturas de cobertura com espécies micorrízicas e não micorrízicas

O objetivo deste trabalho foi avaliar, mediante a atividade de fosfatases no solo, o efeito de plantas de cobertura micorrízicas e não micorrízicas nos aspectos biológicos da dinâmica do fósforo em sistemas sob plantio direto. Solos sob espécies não micorrízicas apresentaram maior atividade de fosfatases ácidas e alcalinas no estádio de floração, e os níveis de atividade de fosfatases ácidas persistiram nos cultivos subseqüentes ao crescimento das culturas de cobertura. A maior atividade enzimática, relacionada à mineralização de fosfatos orgânicos, em solos com espécies não micorrízicas pode ser um mecanismo de aumento da mobilização do fósforo no solo, compensando a ausência de micorrizas.

Óxidos de ferro de solos formados sobre gnaisse do Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi efetuar a caracterização mineralógica dos óxidos de ferro de horizontes B de três perfis de solos desenvolvidos sobre gnaisse do geodomínio do Complexo Bação, no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. As amostras foram coletadas ao longo dos segmentos de alta, média e baixa vertente. As frações de terra fina (diâmetro médio, fi = 2 mm) foram separadas, em todas as amostras. A composição química dos elementos maiores foi determinada por meio da técnica de fluorescência de raios X; a análise mineralógica foi realizada com difratometria de raios X e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras têm composição mineralógica similar, cuja ocorrência geral corresponde à seqüência quartzo >> gibbsita > caulinita > goethita. Os resultados Mössbauer a 4,2 K confirmam a coexistência de goethita (majoritária) e hematita. Os conteúdos de alumínio isomórfico foram deduzidos dos valores de campos hiperfinos e correspondem às seguintes fórmulas químicas das goethitas: alfaFe0,79Al0,21OOH (alta vertente), alfaFe0,75Al0,25OOH (meia vertente) e alfaFe0,78Al0,22OOH (baixa vertente). A dinâmica de transformação dos óxidos de ferro nos horizontes B ao longo da vertente é um indicador das oscilações paleoclimáticas na área: goethita mais aluminosa é um indicador do paleoambiente úmido, e goethita menos aluminosa revela condições pedogênicas mais secas.

Dinâmica de íons e acidificação do solo nos sistemas de fertirrigação e adubação sólida na citricultura

A experiência em fertirrigação na citricultura mundial está localizada em clima mediterrânico, geralmente em solos alcalinos, nos quais a acidificação é apontada como uma das vantagens dessa técnica. Por outro lado, nas condições de solos tropicais, a acidificação tem sido um ponto de estrangulamento, pois poderá comprometer a sustentabilidade do sistema de fertirrigação. Este trabalho foi elaborado com objetivo de avaliar a dinâmica de íons no perfil do solo, quantificar as perdas de nutrientes por lixiviação e seus efeitos sobre a acidificação do solo em diferentes sistemas de manejo com adubação sólida e fertirrigação. O experimento foi instalado em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, na cidade de Pirajuí - SP, em um talhão de variedade Natal sobre limão Cravo, com quatro anos de idade. Os tratamentos foram constituídos por duas doses de nutrientes (200; 40 e 160 kg ha-1, respectivamente de N, P2O5 e K2O e sua metade) e três formas de aplicação (adubação sólida sem irrigação, adubação sólida irrigada e fertirrigação), totalizando seis tratamentos. A dinâmica de íons no solo foi monitorada pela amostragem do solo, nas profundidades de 0-20; 20-40 e 40-60 cm e também pela coleta da solução do solo, por meio de extratores de solução colocados em todas as parcelas, nas profundidades de 30 e 60 cm, durante três anos. As maiores concentrações de íons na solução do solo ocorreram nos tratamentos fertirrigados; conseqüentemente, estes tratamentos foram os que apresentaram maiores valores de condutividade elétrica. Teores elevados de N-NH4 e N- NO3 na solução do solo foram observados nos tratamentos fertirrigados, nas duas profundidades, mostrando que existe grande potencial de perda de nitrogênio por lixiviação. Essas perdas de nutrientes por lixiviação, observadas nos tratamentos fertirrigados, com conseqüente acidificação do solo, podem acarretar em restrições ao uso da técnica de fertirrigação em solos tropicais.

Tolerância de fungos ectomicorrízicos e plantas associadas a níveis tóxicos de metais

As ectomicorrizas são associações entre raízes de plantas e fungos, de grande importância para a sobrevivência e crescimento vegetal, por aumentar o aporte nutricional e a proteção contra fatores adversos. Os fungos ectomicorrízicos podem quelar íons de metais tóxicos, retirando-os do solo e diminuindo os danos ao hospedeiro. Quatro isolados de fungos ectomicorrízicos foram utilizados neste estudo: UFSC-Sc68 (Scleroderma sp.); UFSC-Ch163 (Chondrogaster angustisporus); UFSC-Pt116 e UFSC-Pt188 (Pisolithus microcarpus). Mudas de Eucalyptus dunnii foram testadas quanto à sua tolerância aos metais alumínio (Al), cádmio (Cd), cromo (Cr) e manganês (Mn) misturados ao substrato de plantio, em dois experimentos em casa de vegetação. No primeiro, em ausência dos fungos e, no segundo, após inoculação com esses organismos. No experimento sem inoculação, o metal mais tóxico foi o Cr. Nenhuma planta sobreviveu nas doses 1000 e 10000 mg.kg-1 desse metal. Para os outros metais, a matéria seca diminuiu com o aumento da dose. Já no estudo com plantas inoculadas, o Cd foi o metal mais tóxico, que reduziu significativamente a sobrevivência e o crescimento das plantas. Os isolados fúngicos UFSC-Pt188 e UFSC-Ch163 foram os mais eficientes na proteção contra os metais, melhorando a sobrevivência e a produção de matéria seca das plantas. O isolado UFSC-Ch163, em particular, foi o mais eficiente na tolerância das plantas, o que indica seu potencial de utilização em solos contaminados para favorecer o estabelecimento e o crescimento das plantas.

DINÂMICA DOS ATRIBUTOS FÍSICO-QUÍMICOS E VARIAÇÃO SAZONAL DOS ESTOQUES DE CARBONO NO SOLO EM DIFERENTES FITOFISIONOMIAS DO PANTANAL NORTE MATO-GROSSENSE

O bioma Pantanal pode ser considerado um ambiente de hipersazonalidade, onde há um período de inundação pronunciada seguido por extenso período seco com temperaturas muito elevadas. A diversidade de suas fitofisionomias ocasiona aportes de carbono para o solo em quantidade e qualidade distintas. Com esse foco, este trabalho teve por objetivo verificar o efeito do ciclo hidrológico do Pantanal (enchente, cheia, vazante e estiagem) sobre a dinâmica do estoque carbono orgânico do solo nas fitofisionomias de Cambarazal, de Floresta Ripária, de Cordilheira e de Espinheiral. Verificou-se que as fitofisionomias puderam ser separadas pela análise de componentes principais (ACP) em três grupos distintos, caracterizados pela reserva de nutrientes e pela acidez do solo. O estoque de carbono do solo está condicionado por fatores sazonais e igualmente dependentes da fitofisionomia local que ocorreram nas fitofisionomias que apresentaram maior nível de fertilidade natural, ou seja, respectivamente o Cambarazal e o Espinheiral. O maior teor de carbono foi observado no período de enchente, na maioria das fitofisionomias, e o menor estoque de carbono aconteceu no período de vazante (2008), após o período de anaerobiose em razão da enchente e antes que o período seco passasse a ser determinante.