Micronutrientes e metais pesados em fosfogesso – acúmulo, mobilidade e fator de transferência em latossolos de cerrado

Abstract

O sulfato de cálcio dihidratado (CaSO4.2H2O), fosfogesso, também denominado de gesso agrícola, é um dos principais resíduos gerados na produção de fertilizantes fosfatados por meio do processo de solubilização da rocha fosfática com ácido sulfúrico. A taxa de geração é de ,aproximadamente, 4,8 t para cada tonelada de ácido fosfórico produzido, sendo sua principal forma de descarte o empilhamento em áreas ao redor das fábricas. No entanto, esse tipo de disposição final pode gerar impactos ao meio ambiente, como por exemplo, a lixiviação e escoamento superficial de elementos tóxicos, como F־ e metais pesados, resultando na contaminação dos recusrsos hídricos e na liberação de aerossóis causados por erosão eólica nas pilhas. Uma das maneiras de minimizar tais impactos é a reciclagem deste resíduo, utilizando-o, por exemplo, na agricultura. Nesse sentido, o uso de fosfogesso como condicionador de solos tem se mostrado uma alternativa viável para o aproveitamento desse resíduo na agricultura. Entretanto, é necessário considerar os teores de alguns metais pesados e outros elementos tóxicos nesse material, que pode limitar o seu uso. É importante ressaltar que o gesso é classificado como resíduo sólido de classe IIA – não perigoso e não inerte, por apresentar teores de arsênio, fluoretos, alumínio, ferro, manganês e sulfatos acima do limite máximo permitido nos testes de solubilização, de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Em vista do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de fofosfogesso, proveniente de uma empresa de produção de ácido fosfórico, bem como avaliar a contaminação das plantas, dos solos e da água de drenagem. Foram coletadas amostras de fosfogesso de uma pilha ativa regularmente utilizada para aplicação direta na agricultura. Amostras dos 30 pontos de coleta foram secas em estufa a 60 ºC, peneiradas em malha de 0,250 mm (60 Mesh) e analisadas. Foram realizados cultivos com milho e soja em vasos de 25 dm3 contendo solos tratados com doses crescentes do condicionador aplicado na camada superficial (0-18 cm de profundidade). Foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo e um Latossolo Amarelo, provenientes das cidades de Sete Lagoas e Três Marias, ambas regiões do Cerrado do Estado de Minas Gerais. As soluções lixiviadas dos vasos de milho e soja, foram coletadas periodicamente e analisadas para a determinação da concentração de metais pesados. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que não se verificou contaminação expressiva de solos, plantas e águas de drenagem, a curto prazo, em decorrência da utilização do fosfogesso. Não obstante, recomenda-se que as reaplicações devam ser criteriosamente avaliadas, do ponto de vista ambiental, principalmente em solos arenosos e com lençol freático muito próximo à superfície.

The calcium sulphate dihydrate (CaSO4.2H2O), phosphogypsum, also known as agricultural gypsum, is one of the major residues generated in the production of phosphate fertilizers by means of solubilization process of phosphate rock with sulfuric acid. The generation rate is approximately 4.8 t for each ton of phosphoric acid produced, and its main disposal form is the stacking in nearby the factories. However, this type of final disposal can lead to environmental impacts, such as leaching and superficial outflow of toxic elements, such as F- and heavy metals, resulting in contamination of water resources and releasing of aerosols caused by wind erosion in the stacks. One way to minimize such impacts is by recycling this residue would be its use in agriculture. The use of phosphogypsum as a soil conditioner in subsurface has been a viable alternative for the utilization of this residue in agriculture. However, it is necessary to consider the content o some heavy metals as well other toxic elements in this material, which may limit its use. It is important to highlight that the gypsum is classified as Class IIA, that is, it is neither hazardous nor inert, since it presents levels of arsenic, fluoride, aluminum, iron, manganese and sulfates above the maximum limit allowed in solubilization tests according to the ‘Associação Brasileira de Normas Técnicas’ - ABNT. The objective of this work was to evaluate the use of phosphogypsum, from a company which produces phosphoric acid, as well as to evaluate the contamination of plants, soils and drained water. Phosphogypsum samples were collected from an active stack regularly used for direct application in soil. Samples of the 30 collection points were dried in oven at 60 ºC. Afterwards the samples were sieved in 0,250 mm (sieve 60 mesh), and then analyzed. Cultivation of corn and soybeans was performed in pots of 25 dm3 containing soil treated with increasing doses of the conditioner applied to the superficial layer (0-18 cm depth). The samples of soils utilized were of Red-Yellow oxysoil and Yellow Oxisoil, originated from the towns of Sete Lagoas and Três Marias, both in the ‘Cerrado’ region of Minas Gerais. The leaching solutions of the pots of corn and soybeans were periodically collected and analyzed for the determination of heavy metals. With these results it can be concluded that there was no significant contamination of soils, plants and water drainage after the short term use of phosphogypsum. Nevertheless, it is recommended that further reapplication must be carefully evaluated, from an environmental standpoint, particularly in sandy soil with groundwater near the surface.