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.

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.

Alterações químicas em solos e crescimento de milho e feijoeiro após aplicação de lodo de esgoto

O lodo de esgoto obtido do tratamento das águas servidas contém considerável percentual de matéria orgânica e de elementos essenciais para as plantas, podendo desempenhar importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo. O presente trabalho objetivou estudar o efeito da aplicação de doses crescentes de lodo produzido pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA) sobre as características químicas de dois solos, quantidades de metais pesados absorvidas e crescimento de plantas de milho e de feijoeiro cultivadas em casa de vegetação, visando à futura utilização do lodo em ensaios de campo. Foram utilizados dois tipos de solos com diferentes teores de argila aos quais foram adicionadas seis doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0, 10, 20, 30, 40 e 60 Mg ha-1). As aplicações promoveram diminuição do pH e aumento dos teores de matéria orgânica, nitrogênio total, fósforo, potássio, sódio, cálcio e magnésio em ambos os solos, exceção feita aos teores de sódio e potássio de um deles. As doses de lodo de esgoto aumentaram a produção de matéria seca do milho e do feijoeiro. Os teores dos metais Zn, Cu, Mn, Fe e Pb no lodo, no solo e nas plantas estiveram abaixo dos limites estabelecidos para utilização agrícola, o que permite sua aplicação sem maiores riscos ao ambiente.

Condutividade hidráulica saturada e não saturada de Latossolo Vermelho eutroférrico tratado com lodo de esgoto

Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de diferentes doses de lodo de esgoto na condutividade hidráulica saturada e não saturada de um Latossolo Vermelho eutroférrico (Oxisol) durante dois anos consecutivos. O experimento foi instalado no campo, com delineamento em blocos ao acaso com três repetições com os seguintes tratamentos: testemunha e adubação orgânica com lodo de esgoto em doses crescentes de 6, 12, 18, 24 e 36 Mg ha-1 em base seca e complementação mineral. As medições de condutividade foram realizadas no campo com infiltrômetro de sucção controlada para os potenciais matriciais 0, -1, -3 e -6 kPa. Nas condições em que foi realizado este experimento, concluiu-se que a dose de 12 Mg ha-1 de lodo de esgoto alterou a condutividade hidráulica nos potenciais 0 e -1 kPa, respectivamente.

Atributos químicos e produção de milho em um latossolo vermelho eutroférrico tratado com lodo de esgoto

A utilização de lodo de esgoto como fertilizante orgânico ou condicionador do solo, tem-se tornado cada vez mais atraente, pelos altos custos e impactos ambientais relacionados com os demais métodos de disposição, pela presença de nutrientes vegetais e matéria orgânica no lodo e pela necessidade de redução de custos na agricultura. No entanto, em sua composição, pode conter metais pesados, microrganismos patogênicos e compostos orgânicos tóxicos. Visando estudar os efeitos da aplicação de lodo de esgoto em áreas agrícolas, foi realizado um experimento, com duração de dois anos agrícolas, para determinar alterações em propriedades químicas do solo, principalmente sobre os teores de P, Cu, Ni e Zn em um Latossolo Vermelho eutroférrico, de textura argilosa, cultivado com milho. O experimento consistiu na aplicação de lodo de esgoto em duas doses comparadas a uma testemunha com adubação química. Para análise de rotina das propriedades químicas e do teor de Ni do solo, foram coletadas amostras nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m após a colheita do milho no primeiro e no segundo ano. Foi feita, também, uma extração seqüencial de P em amostras da camada de 0-0,05 m, na seguinte ordem: CaCl2 (P biologicamente mais disponível); NaHCO3 (P disponível); NaOH (P ligado aos óxidos de Fe e Al); HCl (P ligado a Ca) e digestão nítrico-perclórica (P residual). A produção do milho foi maior nos tratamentos com aplicação do lodo. Os teores disponíveis de P no solo onde foi aplicado lodo foram semelhantes aos do tratamento sem lodo e com adubo químico. Entretanto, a aplicação do lodo aumentou as frações lábeis e moderadamente lábeis do P na camada superficial. Os dados indicaram, por outro lado, aumento dos teores de Cu, Ni e Zn no solo e de Zn na planta. Dessa forma, faz-se necessário constante monitoramento do solo onde o lodo de esgoto é aplicado para o controle adequado dos teores de metais.

Efeitos da aplicação do lodo de esgoto enriquecido com cádmio e zinco na cultura do arroz

A utilização do lodo de esgoto, como fonte de nutrientes para as plantas, pode ser limitada pela presença de metais, que podem causar contaminação no solo, nos aqüíferos e nas plantas. Lodo de esgoto urbano produzido na Estação de Tratamento da Ilha do Governador (ETIG), Rio de Janeiro (RJ), foi enriquecido com 1.667 mg kg-1 de Cd e 8.000 mg kg-1 de Zn e, após 20 dias de incubação, sob umidade constante (50 % g g-1), foi utilizado em doses de 0, 20, 40 e 80 t ha-1, em amostras de dois solos: Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PV). Para avaliar o efeito do Cd e do Zn no crescimento de arroz (IAC-47) foi feito um experimento em casa de vegetação, durante 126 dias, com amostras dos solos LV e PV incubadas com o lodo de esgoto enriquecido. Adotou-se um delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram coletados raízes, folhas e grãos e determinados a produção de matéria seca e teores de Cd e Zn. As elevadas doses de Cd e Zn aplicadas no solo, decorrentes da aplicação do lodo de esgoto, não mostraram efeito na produção de matéria seca; nas plantas, os metais concentraram-se nas raízes, com baixa translocação para as folhas. Os níveis de Cd e de Zn encontrados na planta inteira demonstraram a tolerância da variedade de arroz IAC-47 a elevados teores de Cd e Zn.

Lodo de esgoto e sistema radicular da pupunheira

Os efeitos do lodo de esgoto sobre o sistema radicular da pupunheira foram estudados em experimento em campo, em blocos casualizados, instalado em Ubatuba (SP), em julho 2001, na densidade de 5.000 plantas ha-1. As doses de lodo de esgoto fresco (79,7 % de umidade) utilizadas foram de 0, 38, 76 e 152 t ha-1, equivalentes a 0, 100, 200 e 400 kg ha-1 de N. Os tratamentos foram aplicados no sulco de plantio, adicionando-se 15 g por planta de KCl como fonte de K. A análise do sistema radicular foi efetuada doze meses após, por meio de trado e de trincheiras e com o auxílio de fotos digitais. Detectou-se que o sistema radicular de pupunheiras com um ano de campo estava concentrado nas camadas superficiais (acima de 75 % nos primeiros 20 cm), assim como em distâncias de até 0,5 m da base da planta. O lodo de esgoto modificou positivamente a densidade do solo, alterando também favoravelmente a densidade das raízes. Houve aumento na biomassa radicular proporcional às doses de lodo de esgoto, existindo uma relação direta daquela com a fitomassa aérea. Doses de lodo equivalentes a 200 e 400 kg de N contribuíram para aprofundar o sistema radicular e proporcionaram maior quantidade relativa de raízes finas.

Redistribuição entre frações e teores disponíveis de zinco em solos incubados com lodo de esgoto

A utilização agrícola de lodo de esgoto é uma da melhores opções para a disposição final deste resíduo. Contudo, em virtude da presença de metais pesados no lodo, torna-se importante a determinação da disponibilidade e das formas nas quais estes metais se encontram em solos tratados com esse resíduo. Este trabalho objetivou estudar a redistribuição entre frações e os teores disponíveis de Zn em solos incubados com lodo de esgoto. Foram utilizadas amostras de dois solos com diferentes características químicas e físicas às quais foram adicionadas cinco doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0; 40,5; 81; 162 e 243 Mg ha-1). Nos períodos de incubação de 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias, foram coletadas amostras para determinação do Zn disponível, extraído por DTPA, e da sua distribuição entre frações do solo. Os resultados mostraram que a adição de doses crescentes de lodo de esgoto aumentaram os teores de Zn nos solos extraídos por DTPA; entretanto, de maneira geral, estes teores não aumentaram com o decorrer do tempo de incubação. Houve diminuição da mobilidade de Zn nos solos incubados com lodo, com transferência do elemento ligado à fração matéria orgânica, em sua maior parte, para a fração residual. Para as condições estudadas, a máxima dose de Zn a ser fornecida por aplicação de lodo de esgoto pela legislação americana não promoveu teores fitotóxicos de Zn no solo.

Fracionamento e disponibilidade de zinco por diferentes extratores em solos incubados com lodo de esgoto

O lodo de esgoto pode constituir um problema ambiental em virtude da necessidade de adequada disposição final. Dado seu elevado teor de matéria orgânica e nutrientes, tem-se considerado a possibilidade de sua utilização como fertilizante; entretanto, alguns cuidados relacionados com a biodisponibilidade e a forma de metais pesados no solo devem ser observados. No caso do Zn, um dos metais em maior teor no lodo de esgoto, o conhecimento das formas e as relações com os teores disponíveis são importantes para a previsão do comportamento desse metal no solo. Este trabalho objetivou avaliar a distribuição entre diferentes frações (trocável, matéria orgânica, óxido de ferro amorfo, óxido de ferro cristalino, residual) e a disponibilidade de Zn pelos extratores DTPA, EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3 em solos incubados com lodo de esgoto e suas relações com a absorção de Zn por plantas de milho. Foram utilizados dois tipos de solos (Argissolo e Latossolo) com diferentes características, aos quais foram adicionadas cinco doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0; 40,5; 81; 162 e 243 Mg ha-1). Após período de incubação de 180 dias, a incorporação do lodo de esgoto proporcionou aumento na produção de matéria seca da parte aérea do milho e ausência de toxidez de Zn nos dois solos. A dose máxima de Zn a ser adicionada por lodo de esgoto mostrou-se segura quanto à contaminação de Zn nos solos e plantas, para as condições estudadas, conforme preconizam as normas da USEPA. Os maiores teores de Zn foram encontrados nas frações: Residual > Matéria Orgânica > Trocável > Óxido de Ferro Cristalino > Óxido de Ferro Amorfo. A maior recuperação de Zn das amostras foi obtida com os extratores ácidos (Mehlich-1 e Mehlich-3); no entanto, todos foram eficientes na predição da disponibilidade do elemento.

Dinâmica de nitrogênio em lodo de esgoto sob condições de estocagem

Este estudo teve como objetivo avaliar os teores de N-total, N-NH4+, N-NO3- e pH em colunas de lodo de esgoto anaeróbio alcalinizado e na solução percolada, simulando condições reais de armazenamento. O experimento foi desenvolvido em campo, no município de Curitiba (PR), em clima Cfb e pluviosidade de 197 mm durante o período de incubação, que correspondeu a 48 dias. Os fatores testados foram: três tipos de lodo (lodo alcalinizado coberto - LCC; lodo alcalinizado descoberto - LCD, e lodo bruto descoberto - LBD), quatro intervalos de incubação (0; 15; 27; e 48 dias) e cinco profundidades na coluna (0-5; 5-20; 20-50; 50-80; e composta 0-80 cm), com quatro repetições. O líquido percolado foi avaliado no 1º, 5º, 9º, 13º, 27º, 36º e 48º dia. A alcalinização (CaO) foi realizada à proporção de 50 % da matéria seca (MS) do lodo. A cobertura (vedação com lona plástica e tampo de amianto em LCC) teve a finalidade de conter a volatilização de gases, especialmente amônia (NH3). As condições do meio ocasionadas pela alcalinização do lodo reduziram significativamente a intensidade de mineralização de N e a nitrificação. Os lodos brutos e alcalinizados em condição de estocagem apresentaram perdas consideráveis de N-NH4+ e N-org. Os efeitos diluição, volatilização de NH3 e lixiviação organomineral conseqüentes da alcalinização (50 % MS lodo) reduziram os teores de N-total em até 50 %. O processo de alcalinização potencializou perdas de N por meio da volatilização de NH3 e lixiviação de N-NH4+. Entretanto, a cobertura reduziu as perdas de N sob a forma de NH3.

Propriedades químicas do solo e nutrição do eucalipto em função da aplicação de lodo de esgoto

A aplicação do lodo de esgoto em plantações florestais é uma das alternativas para resolver o problema da disposição final desse resíduo. O objetivo deste trabalho foi avaliar se a aplicação de biossólido melhora a fertilidade do solo e o estado nutricional de mudas de Eucalyptus grandis. O experimento foi montado em colunas de PVC de 20 cm de diâmetro, com nove tratamentos (testemunha, adubação mineral, doses crescentes de biossólido variando de 10 a 160 t ha-1) e quatro repetições. O experimento foi realizado durante 12 meses após o plantio das mudas. O biossólido influenciou mais a acidez do que outros atributos químicos do solo. Os teores de N, P e S nas folhas correlacionaram-se com a CTC e com o teor de C orgânico do solo, tendo essas variáveis apresentado valores significativamente mais elevados nas doses de 80 e 160 t ha-1. Observou-se diminuição da matéria orgânica do solo nas doses de 10 a 40 t ha-1. O biossólido alcalino diminui a acidez do solo e melhora sua fertilidade, aumentando a disponibilidade da maioria dos nutrientes.

Cinética de solubilização de metais pesados por ácidos orgânicos em solos tratados com lodo de esgoto

A presença de ligantes orgânicos na rizosfera tem importante papel no processo de solubilização de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto. Ácidos orgânicos de baixo peso molecular exsudados por raízes e, ou, liberados por microrganismos são considerados agentes mobilizadores desses metais. No presente estudo, determinou-se a cinética de solubilização de Cu, Cr, Ni e Zn em solos tratados com lodo de esgoto, utilizando solução com mistura de quatro ácidos orgânicos (acético, cítrico, lático e oxálico) preparada para obter concentração final de 0,05 e 0,10 mol L-1. A extração foi feita segundo o método de "batch". A solução 0,10 mol L-1 de ácidos orgânicos extraiu maiores quantidades de Cu, Cr, Ni e Zn do que a solução 0,05 mol L¹. A cinética de solubilização apresentou duas fases: uma inicial, com rápida liberação dos metais, seguida de outra mais lenta, tendendo ao equilíbrio. As constantes de velocidade de solubilização mais altas foram observadas para Ni e Zn, seguidos de Cu e Cr. Os valores para o reservatório lábil variaram entre 2 e 15 % do total de cada metal pesado estudado. A porcentagem que este reservatório representou, em relação ao total, obedeceu à ordem: Zn > Cu @ Ni > Cr.

Lodo de esgoto e produção de palmito em pupunheira

O uso agrícola do lodo de esgoto vem se mostrando como opção para reduzir impactos ambientais e poluição das águas. No entanto, há necessidade de se adequar dose e freqüência de aplicação para cada cultura. Durante 40 meses, foram avaliados, em experimento de campo instalado em Ubatuba (SP), os efeitos de doses de lodo de esgoto sobre a precocidade de colheita e a produção de palmito de pupunheira. Foram testadas quatro doses anuais de lodo, correspondentes a 0, 0,5, 1,0 e 2,0 vezes a quantidade de nitrogênio recomendada para o cultivo, sob delineamento de blocos ao acaso. A primeira aplicação foi efetuada no sulco de plantio durante a instalação do experimento (seis repetições), enquanto as demais foram realizadas anualmente, em superfície ou incorporadas nas entrelinhas da cultura (três repetições cada). Adubações complementares com cloreto de potássio e ácido bórico foram efetuadas trimestralmente, para corrigir deficiências. Utilizaram-se mudas inermes do ecótipo, com 10 meses de idade e densidade de plantio de 5.000 plantas ha-1. As respostas das plantas às doses de lodo foram avaliadas mensalmente, por meio de caracteres diretamente relacionados à precocidade de colheita e à produção de palmito. Houve resposta linear positiva de acordo com as doses empregadas para todos os caracteres avaliados. O uso de lodo de esgoto no sulco de plantio antecipou a primeira colheita de palmito em mais de três meses, quando comparadas dose máxima e testemunha. Não houve diferenças significativas entre as duas formas de aplicação de lodo. O número de hastes colhidas por ano e por planta variou de 0,45 a 1,04, de acordo com as doses aplicadas. A produção média anual de palmito variou de 0,82 a 1,65 t ha-1 ano-1 e de 0,87 a 1,39 t ha-1 ano-1 de resíduo basal, com aumento proporcional ao das doses de lodo de esgoto. Concluiu-se então que o uso de lodo de esgoto no cultivo da pupunheira é viável e atende, em parte, às necessidades da cultura.

Efeito residual do lodo de esgoto na produtividade do milho safrinha

Das opções de disposição final do lodo de esgoto, a reciclagem agrícola tem sido uma das mais utilizadas em diversos países desenvolvidos, sendo considerada a forma mais adequada em termos técnicos, econômicos e ambientais. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito residual do lodo de esgoto na produtividade do milho safrinha, após dois anos de aplicação consecutiva desse resíduo em um Latossolo Vermelho eutroférrico. O experimento foi realizado em campo, em delineamento em blocos ao acaso com três repetições, e os tratamentos foram os seguintes: testemunha e adubações com lodo de esgoto nas doses de 6, 12, 24 e 36 t ha-1 (peso de matéria seca). Houve efeito residual do uso do lodo de esgoto caleado na produtividade de milho safrinha; a dose de 36 t ha-1 foi estatisticamente superior às doses de 6 e 12 t ha-1.

Estoque de carbono e quantificação de substâncias húmicas em Latossolo submetido a aplicação contínua de lodo de esgoto

Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação contínua de doses de lodo de esgoto oriundo da Estação de Tratamento de Esgoto de Barueri, SP, sobre os teores e estoques de C e sobre as alterações na distribuição de substâncias húmicas em Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi instalado em 1999, no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna-SP; os dados foram obtidos após a sexta aplicação de lodo e cultivo sucessivo de milho. Foram utilizadas, nas diferentes parcelas experimentais, as seguintes doses acumuladas de lodo de esgoto (base seca): 0, 30, 60, 120 e 240 Mg ha-1, sendo estudados os tratamentos: (L0) testemunha sem adição de lodo; e aplicação de lodo de esgoto visando fornecer uma (L1), duas (L2), quatro (L4) e oito (L8) vezes a dose de N requerida pelo milho. Foram avaliados os teores e o estoque de C orgânico nas camadas de solo de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm. Os teores de C associados às substâncias húmicas foram avaliados na camada de solo de 0-10 cm. O teor e o estoque de C orgânico aumentaram com o acréscimo nas doses de lodo de esgoto aplicadas, até a camada de solo de 0-20 cm. A maior parte (50-66 %) do C associado às substâncias húmicas está presente no solo na forma de humina, seguido por C-fração ácidos fúlvicos e C-fração ácidos húmicos, nesta ordem. A aplicação de lodo de esgoto implica maior acúmulo de substâncias húmicas no solo, mas as proporções de C-humificado da matéria orgânica não são alteradas.