Determinação preliminar de parâmetros construtivos de barreiras reactivas permeáveis com recurso a colunas para remediação de crómio com ferro zerovalente

Um dos principais problemas com que se deparam as sociedades actuais, e que é consequência da sua forma de se organizar prende-se com a mudança das características originais dos locais onde habitam e dos seus componentes como resultado das actividades humanas que transformam solos e águas em depósitos de resíduos. Entre as substâncias que são depositadas no meio físico, que requerem especial atenção, encontra-se o grupo dos metais pesados, uma vez que são considerados como perigosos pela sua toxicidade e potencial cancerígeno quando em contacto com populações ou ecossistemas. Destes metais, o crómio é um dos metais que requer especial atenção devido a sua relativa abundância como contaminante, e à periculosidade dos seus iões, em especial o Cr6+. Este trabalho pretende contribuir para o conhecimento dos fenómenos geoambientais associados à remediação de águas contaminadas com Cr6+ recorrendo ao ferro monovalente de forma a estabelecer parâmetros de aplicabilidade através de estudos laboratoriais baseados em ensaios em colunas.

Crescimento e acúmulo de crômio em alface cultivada em dois latossolos tratados com CrCl3 e resíduos de curtume

Resíduos sólidos de curtume e CrCl3 foram aplicados em dois solos, Latossolo Roxo eutrófico (LRe) unidade Ribeirão Preto e Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) unidade Laranja Azeda, que se diferenciaram, dentre outros atributos, pelo teor de manganês facilmente redutível. Os resíduos utilizados foram lodo do efluente de caleiro com concentração 0,06 g kg-1 de crômio (LCL) e um lodo do decantador primário (LCR), contendo 17,4 g kg-1 de crômio, ambos na matéria seca, aplicados em doses correspondentes a 10, 20 e 30 Mg ha-1 e 19, 38 e 57 Mg ha-1 (base seca), respectivamente, de acordo com o teor de nitrogênio total de cada um. O CrCl3 foi aplicado nas doses de 330, 660 e 990 kg ha-1 de Cr, equivalentes às doses do metal aplicadas na forma de lodo (LCR). Realizou-se o experimento em vasos alocados em casa de vegetação (blocos ao acaso), que foram monitorados quanto à formação de Cr6+, aos 1, 6, 14, 28, 54 e 86 dias da instalação. Após o 56° dia de incubação, foi transplantada uma muda de alface (Lactuca sativa L.) para cada vaso, cultivada por um período de trinta dias. A oxidação do Cr3+ a Cr6+ foi verificada apenas para o LRe nos tratamentos que receberam doses crescentes de CrCl3. A formação de Cr6+ teve máximo entre 0,72 e 1,16% do Cr3+ aplicado, após um dia de incubação, decrescendo com o tempo, não sendo detectada a sua presença, para nenhuma das doses, após o 54° dia. A aplicação dos resíduos elevou a condutividade elétrica do extrato de saturação (2:1) de 1,40 a 5,07 Ds m-1 e a RAS de 3,05 a 14,12, afetando o desenvolvimento da alface e causando a morte das plantas nas doses mais altas, sendo tais efeitos mais pronunciados no LVA. A concentração de crômio na parte aérea das plantas aumentou, nem sempre de forma proporcional, com o aumento das doses aplicadas na forma de lodo ou sal, com efeito mais acentuado para o LVA do que para o LRe. A aplicação de resíduos de curtume no experimento, para ambos os solos, mostrou-se mais limitante pelo seu conteúdo de sais do que pela presença de crômio.

Fator de retardamento e coeficiente de dispersão-difusão para o crômio (III) em solos muito intemperizados, influenciados pelo pH, textura e matéria orgânica

O objetivo principal deste trabalho foi analisar a variação dos fatores de retardamento (R) e dos coeficientes de dispersão-difusão (D) para o crômio (III) em dois solos muito intemperizados, considerando diferentes atributos edáficos: textura, pH e matéria orgânica. Utilizaram-se amostras dos horizontes A e B com diferença marcante no teor de matéria orgânica de dois solos coletados no estado de São Paulo: Latossolo Vermelho eutroférrico textura argilosa (LVe) e Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico textura média (LVd). A alteração do pH das amostras do horizonte superficial foi realizada com adição de carbonato de cálcio para elevar a saturação por bases a 70%. Foram realizados experimentos de adsorção em condições estáticas e de lixiviação em colunas de solo, utilizando a teoria do deslocamento miscível. Os Rs obtidos para o LVe foram maiores em comparação aos obtidos para o LVd. O aumento do pH do solo propiciado pela adição de carbonato de cálcio resultou em aumento no R. No LVe, a presença significativa de ácidos fúlvicos na matéria orgânica propiciou um R menor no horizonte superficial em relação ao subsuperficial. Não foi evidenciada relação nítida entre D e os diferentes solos, níveis de calagem e horizontes.

Rendimentos de culturas e alterações químicas do solo tratado com resíduos de curtume e crômio hexavalente

O presente trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar o rendimento das culturas do trigo, alface e rabanete e as alterações químicas de um Latossolo resultantes da adição de resíduos de curtume e de crômio hexavalente. Microparcelas, constituídas por recipientes com 60 L de solo e mantidas em casa de vegetação, receberam os seguintes tratamentos: testemunha; calcário + NPK; lodo do decantador primário + PK; resíduo de rebaixadeira de couro + calcário + NPK; aparas de couro + calcário + NPK; Cr6+ + calcário + NPK ; Cr6+ + calcário + esterco bovino; calcário + esterco bovino. O lodo continha 8,5 g kg-1 de Cr e foi aplicado em dose correspondente a 8,8 t ha-1. O resíduo de rebaixadeira possuía 17,1 g kg-1 Cr e as aparas de couro, 19,4 g kg-1 Cr. Esses resíduos foram aplicados nas doses correspondentes a 4,4 e 3,8 t ha-1. As doses de Cr6+ (K2Cr2O7) e esterco bovino foram de 100 mg kg-1 e 20 t ha-1, respectivamente. A aplicação de lodo elevou o pH do solo de 5,1 para 5,8; os teores de N, de 1,26 para 1,51 g kg-1, e os teores de Ca, de 4,1 para 5,9 cmol c dm-3, proporcionando rendimentos das três culturas equivalentes aos obtidos com a aplicação de calcário + NPK. Os teores de crômio no solo e nas partes vegetativas das culturas nos tratamentos com aplicação dos resíduos de curtume variaram, respectivamente, de 40,7 a 71,2 e de 0,08 a 2,71 mg kg-1, sendo considerados normais. A adição de resíduo de rebaixadeira de couro ou das aparas de couro não reduziu os rendimentos das culturas e não alterou os teores de Cr do solo e das plantas. A adição de Cr6+ provocou um efeito tóxico nas plantas, sendo responsável pela diminuição do rendimento da cultura do trigo em 91 % e da cultura da alface em 86 %, quando comparadas ao tratamento Calcário + NPK. Este efeito foi diminuído com a adição de agentes redutores como o esterco bovino.

Contaminação por crômio de águas de rios proveniente de curtumes em Minas Gerais

In order to evaluate the chromium contamination from tannery discharges into rivers in the State of Minas Gerais, samples of water and suspended material were collected and submitted to chemical analysis. The total content of chromium in the samples was measured by flame atomic absorption spectrophotometry. Water samples were analysed by standard addition method, while chromium concentration in suspended materials was determined by calibration curves. Localities investigated were Ipatinga, Matias Barbosa, Dores de Campo, Ressaquinha, Ubá and Juiz de Fora. Samples from a not-industrialized area were also analysed to obtain regional background values. Metal inputs were related to effluent discharges into the rivers. Suspended material transported Cr downriver. Chromium concentration in river water exceeded 656 times the value of the Brazilian Environmental Standards, while its concentration in suspended material ranged from 15 to 11066 µg g-1.

Avaliação da fitodisponibilidade de cádmio, chumbo e crômio, em soja cultivada em latossolo vermelho escuro tratado com fertilizantes comerciais

The aim of this work was to evaluate the availability of the toxic heavy metals: cadmium, lead and chromium, in soybean, from some fertilizers. Five fertilizers and soluble salts contend Cd, Pb and Cr were used. All the treatments were accomplished in vases of 2,5 L with application of two doses, 50 and 100 kg.ha-1 for the fertilizers and 25 and 50 kg.ha-1 for the salts.

Determinação direta de crômio em açúcar e leite por espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite

A fast and direct method for the determination of Cr in milk and cane sugar suspensions using graphite furnace atomic absorption spectrometry with Zeeman-effect background correction is described. No sample pre-treatment was necessary, minimizing the risk of contamination. The concentration of chromium in cane sugar was evaluated using Cr reference solutions prepared in 1% v/v HNO3 solution. The milk samples were introduced into the furnace with a mixture of amines for avoiding the autosampler blockage and foaming of milk. Chromium determination in milk was based on the standard additions method (SAM). The limit of detection and characteristic mass for cane sugar sample (30 muL) were 0,13 ng/ml and 4,3 pg, and for milk sample (10 muL) were 0,23 ng/ml and 7,8 pg, respectively. The graphite tube lifetime was 300 firings for sugar-cane sample and 100 firings for milk sample. The heating program was implemented in 68 s.

O impacto do crômio nos sistemas biológicos

The impact of biological chromium's activity may be beneficial or not. This review presents the most relevant chemical aspects of these "two faces" of chromium by covering first, the efforts toward a clearer understanding of the carcinogenic properties of chromium compounds. The biomimetic chemistry of Cr(V) complexes illustrates the interactions of the intermediates formed by Cr(VI) reduction with DNA or oligonucleotides. The importance of trivalent chromium as an essential element is also emphasized by summarizing the recent results of the investigations on trinuclear chromium complexes as models of the cofactor responsible for the insulin activity, as well as good candidates for new nutritional supplements.

Distribuição e biodisponibilidade de crômio em solos contaminados por resíduos de couro

Samples of soil, water and sediment were collected and analyzed in order to evaluate chromium contamination due to deposition of tannery residues onto soils under different management regimes. The results showed that soils used for sugar cane cultivation were not adversely impacted. However, in the case of mango plantations, variable concentrations of chromium were measured in the soil profile, with 22.2% of values being higher than permitted legal limits, and 38.9% being at levels requiring remediation. Concentrations of bioavailable chromium were lower than the detection limit of the method (0.01 mg of chromium kg-1 of soil), indicating that all of the chromium present in the samples was either complexed or in an insoluble form. Chromium concentrations measured in samples of water and sediments were indicative of low mobility of the metal in soils. The main cause of differences found between soil samples obtained from different cultivations was the type of soil management.

Reciclagem do crômio de resíduos químicos provenientes da determinação de carbono oxidável em fertilizantes orgânicos

This work proposes a separation, recovery and reuse procedure of chemical residues with chromium. This residue was generated by the determination of oxidizable carbon in organic fertilizers samples. The Cr(VI) of the residue was reduced with ethanol and precipitated with NaOH. The Cr(OH)3 precipitate was separated and oxidized to dichromate ions with hydrogen peroxide. This solution was used another time in organic carbon determination. The uses of recycled dichromate solution were appropriated in four successive recycling. The accuracy was proven using potassium hydrogen phthalate and ten organic fertilizer samples. The organic carbon results, determined with recycled solutions, were similar the conventional solution.

Determinação da demanda química de oxigênio em águas por espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato

Propõe-se metodologia analítica para a determinação da demanda química de oxigênio(DQO) em águas e efluentes pouco poluídos, pela espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato, após a clássica oxidação sulfocrômica das amostras, à quente e catalisada por íons Ag+. Demonstra-se que a inter-relação entre as concentrações de DQO, de crômio(III) formado e de dicromato residual permite simplificar a resolução numérica do sistema - de multicomponente, envolvendo as concentrações desses dois íons, e medidas de absorbância em pelo menos dois comprimentos de onda para monocomponente, envolvendo diretamente a concentração em DQO, e medida de absorbância num único comprimento de onda.

Redução de crômio hexavalente por substâncias húmicas aquáticas imobilizadas em aminopropil sílica

Estudou-se a redução de Cr(VI) à Cr(III) utilizando-se um novo suporte preparado pela ativação de aminopropil sílica com substâncias húmicas aquáticas (ATPS-SiO2-SHA). Coletaram-se amostras de água no Corrégo Itapitangui localizado no município de Cananéia-SP e extraíram-se as SHA utilizando-se procedimento recomendado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Após purificação por diálise, fez-se a imobilização das SHA na aminopropil sílica (APTS-SiO2) em pH 7,0, sob agitação mecânica por 48 horas à temperatura ambiente. Adicionaram-se 150 mg de APTS-SiO2-SHA à 150 mL de soluções 9,5 mimol L-1 de Cr(VI), fixou-se o pH em 2,5, 4,5 e 6,0 e mantiveram-se as misturas sob agitação mecânica à temperatura ambiente. Coletaram-se alíquotas em função do tempo (0-72 horas) e as concentrações de Cr(VI) foram determinadas por espectrofotometria baseada na reação com 1,5-difenilcarbazida. A porcentagem de redução de Cr(VI) por APTS-SiO2-SHA foi de 50, 4 e 0 % em pH 2,5, 4,5 e 6,0, respectivamente. Dobrando a massa do suporte APTS-SiO2-SHA verificou-se em pH 2,5, a redução de 70 % de Cr(VI). Esses resultados preliminares mostram forte influência do pH e da quantidade de APTS-SiO2-SHA no processo de redução do Cr(VI). Após outros estudos, a utilização do suporte APTS-SiO2-SHA pode ser uma alternativa viável a ser aplicada para o tratamento de resíduos e/ou estudos de especiação de crômio.

Diminuição do teor de óxido de crômio (III) usado como marcador externo

A sensibilidade do método espectrofotométrico da s-difenilcarbazida de determinação do crômio permite que esse metal possa ser determinado em teores e em massas de amostras tão pequenas que as concentrações atualmente usadas de óxido de crômio (III) como marcador externo em ensaios biológicos poderiam ser drasticamente diminuídas. Utilizando-se do piauçu (Leporinus macrocephalus) para um estudo sobre o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) da fração protéica, seis níveis de óxido de crômio (III) - 0,01% - 0,02% - 0,03% - 0,05% - 0,1% e 0,2% - foram incorporados em dietas isoprotéica e isoenergética, objetivando-se verificar se o cálculo do CDA seria afetado pela variação do teor do marcador. Os seis tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos inteiramente casualisados, sendo as fezes coletadas durante 16 dias. Verificou-se que os resultados do coeficiente de digestibilidade aparente da fração protéica não apresentaram diferenças estatísticas significativas devidas aos teores incorporados do marcador à ração e aos dias de coleta. Conseqüentemente, e em experimentos dessa natureza, nada impede que seja reduzido o teor de óxido de crômio (III) ao menos até 0,01%: além da economia relativa ao consumo do mesmo e da facilidade na manipulação de menor quantidade de amostras de fezes, o método espectrofotométrico da s-difenilcarbazida permite dosar esse nível (e até menor do que 0,01%) de modo simples e rápido, com precisão e exatidão.

Determinação da demanda química de oxigênio em águas por espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato

Propõe-se metodologia analítica para a determinação da demanda química de oxigênio(DQO) em águas e efluentes pouco poluídos, pela espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato, após a clássica oxidação sulfocrômica das amostras, à quente e catalisada por íons Ag+. Demonstra-se que a inter-relação entre as concentrações de DQO, de crômio(III) formado e de dicromato residual permite simplificar a resolução numérica do sistema - de multicomponente, envolvendo as concentrações desses dois íons, e medidas de absorbância em pelo menos dois comprimentos de onda para monocomponente, envolvendo diretamente a concentração em DQO, e medida de absorbância num único comprimento de onda.

Distribuição e biodisponibilidade de crômio em solos contaminados por resíduos de couro

DISTRIBUTION and BIOAVAILABILITY of CHROMIUM IN CONTAMINATED SOILS BY TANNERY RESIDUES. Samples of soil, water and sediment were collected and analyzed in order to evaluate chromium contamination due to deposition of tannery residues onto soils under different management regimes. The results showed that soils used for sugar cane cultivation were not adversely impacted. However, in the case of mango plantations, variable concentrations of chromium were measured in the soil profile, with 22.2% of values being higher than permitted legal limits, and 38.9% being at levels requiring remediation. Concentrations of bioavailable chromium were lower than the detection limit of the method (0.01 mg of chromium kg(-1) of soil), indicating that all of the chromium present in the samples was either complexed or in an insoluble form. Chromium concentrations measured in samples of water and sediments were indicative of low mobility of the metal in soils. The main cause of differences found between soil samples obtained from different cultivations was the type of soil management.